生物燃性電池英文解釋翻譯、生物燃性電池的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 biofuel cell

分詞翻譯：

生物的英語翻譯：

being; biota; creature; life; living beings; organism
【化】 biology
【醫】 bio-; living being; organism

燃的英語翻譯：

burn; ignite; light
【醫】 ignition; inflame

電池的英語翻譯：

battery; cell; pile
【化】 cell; electric cell; electric cells; element; galvanic element
【醫】 battery; battery cells; electric battery

專業解析

生物燃性電池（Biofuel Cell）是一種利用生物催化劑（如微生物或酶）将化學能直接轉化為電能的裝置。其核心原理是通過生物體的代謝反應分解有機物（如葡萄糖、廢水中的有機物等），在此過程中釋放電子并産生電流。該技術兼具能源轉化與環保特性，是生物電化學領域的重要研究方向。

一、核心組成與工作原理

生物催化劑
微生物（如希瓦氏菌、地杆菌）或氧化還原酶作為催化劑，在陽極降解有機物，釋放電子和質子。例如，微生物通過呼吸鍊将電子傳遞至電極表面。

電子傳遞機制
電子通過微生物納米導線、中介體（如亞鐵氰化物）或直接接觸轉移至陽極，經外電路到達陰極，質子通過電解質遷移至陰極。

陰極反應
電子與質子、氧氣結合生成水（好氧條件），或與其他電子受體（如硝酸鹽）反應，完成能量轉化循環。

二、技術分類與應用場景

微生物燃料電池（MFC）
利用全微生物催化降解有機物，適用于廢水處理同步産電，如處理生活污水時輸出功率密度可達 4.3 W/m³ 。

酶生物燃料電池（EBFC）
采用固定化酶催化特定反應（如葡萄糖氧化），適用于植入式醫療設備供能（如心髒起搏器）。

三、優勢與挑戰

環保價值：

将有機廢物轉化為電能，減少污泥産量（廢水處理應用可降低污泥量 50% 以上）。

技術瓶頸：

輸出功率較低（通常＜1 mW/cm²）、長期運行穩定性不足及成本較高，制約商業化應用。

四、權威研究進展

美國能源部（DOE）将生物燃料電池列為可再生能源重點方向，研究聚焦電極材料優化（如石墨烯改性陽極）及菌群工程調控。歐盟“地平線2020”計劃資助項目開發了海底沉積物生物電池，為海洋監測設備供能。

術語對照：

生物燃性電池：Biofuel Cell
陽極反應（氧化）：Anodic Oxidation
陰極還原：Cathodic Reduction
電子傳遞鍊：Electron Transfer Chain

權威參考來源：

美國化學會（ACS）期刊 Environmental Science & Technology
英國皇家化學會（RSC）Energy & Environmental Science
國際能源署（IEA）生物能源技術報告

網絡擴展解釋

生物燃料電池（Biofuel Cell，BFC）是一種通過生物催化劑（如酶或活細胞）将化學能直接轉化為電能的裝置。以下是其核心要點：

1.基本原理

利用生物體内的生化反應，以有機物（如葡萄糖）或無機物（如氫氣）為燃料，在酶或微生物催化下發生氧化還原反應，産生電子傳遞并形成電流。

2.核心特點

環境友好：不排放二氧化碳等有害物質，燃料可再生（如生物質來源）。
高效節能：發電效率達40%-60%，綜合利用率可達80%，比傳統發電系統高50%以上。
低溫運行：通常在常溫或接近生物活性溫度下工作，適合特殊場景應用。

3.應用領域

環境監測：用于檢測污染物或水質指标。
醫療領域：植入式設備供電（如心髒起搏器）、藥物靶向釋放。
科研與能源：探索新型清潔能源，替代部分化石燃料。

4.技術分類

微生物燃料電池：依賴完整活細胞催化反應。
酶燃料電池：直接利用純化酶作為催化劑，反應更高效。

若需進一步了解具體技術細節或最新研究進展，可參考上述來源的完整内容。