Батарейка на глюкозе и B2 имитирует питание человеческого организма

Американские исследователи из Бингентомского университета создали аккумулятор, работающий на витамине B2 (рибофлавин) и глюкозе.

В поисках экологических альтернатив литий-ионным аккумуляторам разработчики вдохновлялись тем, как человеческий организм расщепляет глюкозу для получения энергии из ферментов. Команда добавила рибофлавин в прототип аккумулятора проточного типа. Витамин помогал в переносе электронов между электродами аккумулятора и электролитом из глюкозы, создавая электрохимический энергетический поток.

«Клетки потока рибофлавина и глюкозы могут генерировать электроэнергию из природных источников. Эта система, использующая нетоксичные, недорогие и широко распространенные в природе компоненты, открывает перспективный путь к более безопасному и доступному хранению энергии в жилых домах», — объясняет ведущий автор исследования Чон-Хва Шон.

Аккумулятор накапливает энергию в двух электролитах, протекающих через систему. Накопленная химическая энергия превращается в электрическую и наоборот. При перемещении электролитов между положительным и отрицательным электродами происходят химические реакции, в которых энергия высвобождается или накапливается. Поскольку большинство растений содержат глюкозу, этот сахар может стать доступным и недорогим электролитом в качестве источника энергии в проточной батарее.

Для современных прототипов топливных элементов на глюкозе необходимы катализаторы из платины или золота для расщепления молекул сахара и высвобождения электронов. Это дорогие материалы, сложные для масштабирования, выходная мощность таких аккумуляторов остается ограниченной.

В новой конструкции разработчики заменили металлы на рибофлавин, стабильный даже при высоких уровнях pH, необходимых для электролитов из глюкозы.