Célula de combustible utilizando electrolito de axón de calamar y su conductividad protónica
Autores: Furuseki, Tomoki; Matsuo, Yasumitsu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Célula de combustible utilizando electrolito de axón de calamar y su conductividad protónica
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Celdas de combustible
Biomateriales
Canales iónicos
Electrolito
Conductividad de protones
Densidad de potencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Las pilas de combustible que utilizan biomateriales tienen el potencial de ser una fuente de energía limpia y respetuosa con el medio ambiente, y han atraído mucho interés. Además, se espera que los biomateriales se desarrollen en dispositivos eléctricos in vivo, como marcapasos, sin efectos secundarios. Se sabe que los canales iónicos, que son proteínas de membrana, tienen una capacidad de transporte iónico rápida. Por lo tanto, al utilizar canales iónicos, se puede esperar la realización de electrolitos de pilas de combustible con alta conductividad protónica. En este estudio, hemos fabricado una pila de combustible utilizando un electrolito de canal iónico por primera vez e investigado las propiedades eléctricas del electrolito de canal iónico. Se encontró que la pila de combustible que utiliza la membrana de canal iónico muestra una densidad de potencia de 0.78 W/cm en condiciones de humedad. Por otro lado, la densidad de potencia de la pila de combustible que bloquea el canal iónico con el bloqueador de canal disminuyó drásticamente. Estos resultados indican que la pila de combustible que utiliza el electrolito de canal iónico opera a través de la existencia del canal iónico y que la membrana de canal iónico puede ser utilizada como el electrolito de la pila de combustible en condiciones de humedad. Además, la conductividad protónica del electrolito de canal iónico aumenta drásticamente por encima del 85% de humedad relativa (HR) y se convierte en 2 x 10 S/m al 96% de HR. Este resultado indica que el canal iónico se activa por encima del 96% de HR. Además, se dedujo a partir del análisis de impedancia que la alta conductividad protónica del electrolito de canal iónico por encima del 96% de HR se debe a la activación de los canales iónicos, que están estrechamente relacionados con la fraccionamiento de los clústeres de moléculas de agua. A partir de estos resultados, se encontró que una pila de combustible que utiliza el axón de calamar se convierte en una nueva pila de combustible utilizando la función del canal iónico por encima del 96% de HR.
Descripción
Las pilas de combustible que utilizan biomateriales tienen el potencial de ser una fuente de energía limpia y respetuosa con el medio ambiente, y han atraído mucho interés. Además, se espera que los biomateriales se desarrollen en dispositivos eléctricos in vivo, como marcapasos, sin efectos secundarios. Se sabe que los canales iónicos, que son proteínas de membrana, tienen una capacidad de transporte iónico rápida. Por lo tanto, al utilizar canales iónicos, se puede esperar la realización de electrolitos de pilas de combustible con alta conductividad protónica. En este estudio, hemos fabricado una pila de combustible utilizando un electrolito de canal iónico por primera vez e investigado las propiedades eléctricas del electrolito de canal iónico. Se encontró que la pila de combustible que utiliza la membrana de canal iónico muestra una densidad de potencia de 0.78 W/cm en condiciones de humedad. Por otro lado, la densidad de potencia de la pila de combustible que bloquea el canal iónico con el bloqueador de canal disminuyó drásticamente. Estos resultados indican que la pila de combustible que utiliza el electrolito de canal iónico opera a través de la existencia del canal iónico y que la membrana de canal iónico puede ser utilizada como el electrolito de la pila de combustible en condiciones de humedad. Además, la conductividad protónica del electrolito de canal iónico aumenta drásticamente por encima del 85% de humedad relativa (HR) y se convierte en 2 x 10 S/m al 96% de HR. Este resultado indica que el canal iónico se activa por encima del 96% de HR. Además, se dedujo a partir del análisis de impedancia que la alta conductividad protónica del electrolito de canal iónico por encima del 96% de HR se debe a la activación de los canales iónicos, que están estrechamente relacionados con la fraccionamiento de los clústeres de moléculas de agua. A partir de estos resultados, se encontró que una pila de combustible que utiliza el axón de calamar se convierte en una nueva pila de combustible utilizando la función del canal iónico por encima del 96% de HR.