一种柔性酶电极阵列及其在制备可穿戴酶生物燃料电池贴片中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种柔性酶电极阵列及其在制备可穿戴酶生物燃料电池贴片中的应用。该可穿戴酶生物燃料电池贴片具有亲水/疏水汗液收集层，可实现高效汗液收集和高功率密度输出。本发明专利技术制备了具有高电导率和高比表面积的三维多孔碳纳米片(3D PCNs)，可以有效促进电子转移，并使基于3D PCNs的EBFC在0.65V电压下实现165μW/cm2的峰值功率密度。PET材料经过疏水改性处理，可实现汗液的快速定向输送，实现高效的汗液收集。通过添加乳酸水凝胶，p‑EBFC实现了长期供电，最大功率密度为72μW/cm2，50次弯曲循环后功率密度超过83％，功率密度为43％储存6天后。这种生物燃料电池为可穿戴电子设备提供了可行的电源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物燃料电池领域，具体涉及一种柔性酶电极阵列及其在制备可穿戴酶生物燃料电池贴片中的应用。

技术介绍

1、可穿戴柔性电子设备因其无与伦比的柔软性、纤薄外形、佩戴舒适性和无缝多功能集成而备受关注。可穿戴电子设备在人机交互、医疗和健康管理以及运动监测方面取得了令人瞩目的成就。然而，为可穿戴设备选择合适的电源是一项艰巨的挑战。作为可穿戴电子设备的推动力的电源必须具备特定的柔性特性。迄今为止开发的许多电源装置都表现出刚性、笨重的结构，需要定期更换和充电。这种限制损害了可穿戴设备的舒适性和便利性，从而限制了其发展。柔性的w-ebfcs(酶生物燃料电池)，能够通过氧化还原酶进行人体生物燃料的生物电催化转化，正逐渐成为为下一代可穿戴电子设备提供能源的有前景的候选方案。人体生物流体(如汗液、泪液、血液等)持续产生并富含葡萄糖、乳酸，这些物质作为普遍存在且可供利用的生物燃料，对于可穿戴电子设备而言具有重要意义。

2、汗液中的乳酸成为最佳且可持续的生物能源库。w-ebfc利用乳酸作为基质，很容易由人体汗液提供燃料，并无缝集成到可穿戴电子设备中，在可穿戴本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种柔性酶电极阵列，包括生物阳极阵列、生物阴极阵列；

2.根据权利要求1所述的柔性酶电极阵列，其特征在于：所述生物阳极阵列中，所述阳极载体阵列由若干个圆形阳极载体组成，每个圆形的直径为3mm；

3.根据权利要求1或2所述的柔性酶电极阵列，其特征在于：所述生物阴极阵列中，所述阴极载体阵列由若干个圆形阴极载体组成，每个圆形的直径为3mm；

4.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性酶电极阵列，其特征在于：所述3D PCNs载体碳材料是采用柠檬酸作为碳源，六水氯化铁作为蚀刻剂，依次通过溶解、冷冻干燥、一次碳化处理，将碳化处理后的产物酸洗去除Fe单质，再将酸...

【技术特征摘要】

1.一种柔性酶电极阵列，包括生物阳极阵列、生物阴极阵列；

2.根据权利要求1所述的柔性酶电极阵列，其特征在于：所述生物阳极阵列中，所述阳极载体阵列由若干个圆形阳极载体组成，每个圆形的直径为3mm；

3.根据权利要求1或2所述的柔性酶电极阵列，其特征在于：所述生物阴极阵列中，所述阴极载体阵列由若干个圆形阴极载体组成，每个圆形的直径为3mm；

4.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性酶电极阵列，其特征在于：所述3d pcns载体碳材料是采用柠檬酸作为碳源，六水氯化铁作为蚀刻剂，依次通过溶解、冷冻干燥、一次碳化处理，将碳化处理后的产物酸洗去除fe单质，再将酸洗后的产物水洗、干燥、二次碳化处理，所得碳化产物记为3d pcns。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的柔性酶电极阵列，其特征在于：所述柔性激...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宗倩，高云先，冯小宇，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：