FI119489B - Enzymatically catalyzed electrochemical hybrid cell - Google Patents
Enzymatically catalyzed electrochemical hybrid cell Download PDFInfo
- Publication number
- FI119489B FI119489B FI20065423A FI20065423A FI119489B FI 119489 B FI119489 B FI 119489B FI 20065423 A FI20065423 A FI 20065423A FI 20065423 A FI20065423 A FI 20065423A FI 119489 B FI119489 B FI 119489B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- electrochemical cell
- cathode
- cell according
- anode
- paste
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/04—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
- H01M12/06—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/42—Alloys based on zinc
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/46—Alloys based on magnesium or aluminium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
Description
119489119489
Entsymaattisesti katalysoitu sähkökemiallinen hybridikennoEnzymatically catalyzed electrochemical hybrid cell
Keksinnön alaField of the Invention
Esillä oleva keksintö liittyy yleisesti sähkötehoa tuottavien sähkökemiallisten kennojen alaan. Erityisesti esillä oleva keksintö liittyy hybridiraken-5 teeseen, jossa tavanomainen paristoteknologia yhdistyy polttokennoteknologi-aan, jossa katalyyttinä on entsyymi.The present invention relates generally to the field of electrochemical cells producing electrical power. In particular, the present invention relates to a hybrid structure combining conventional battery technology with fuel cell technology in which the enzyme is the catalyst.
Keksinnön taustaBackground of the Invention
Biologinen polttokenno on sähkökemiallinen laite, joka muuntaa kemiallisten reaktioiden energian sähköenergiaksi elävien solujen ja/tai niiden 10 entsyymien katalyyttisen toiminnan avulla. Niiden toimintaperiaate on sama kuin kemiallisten polttokennojen. Pääerona on, että biologisen polttokennon katalyytti on entsyymi eikä jalometalli, esimerkiksi platina.A biological fuel cell is an electrochemical device that converts the energy of chemical reactions into electrical energy through the catalytic action of living cells and / or their enzymes. Their function is the same as that of chemical fuel cells. The main difference is that the catalyst for the biological fuel cell is an enzyme and not a noble metal such as platinum.
Käytettävissä on runsaasti kirjallisuutta, joka liittyy entsyymikatalyyt-tejä hyödyntäviin polttokennoihin anodisen ja katodisen kinetiikan parantami-15 seksi. Tarkemmin sanottuna on olemassa polttokennoja, jotka käyttävät ent-syymikatalyyttejä joko katoditilassa tai anoditilassa tai molemmissa. Esimerkiksi US-patenttihakemus 2005/0164073 A1 kuvaa polttokennoa, joka käyttää ainakin katoditilassa ja mahdollisesti anoditilassa hapetus-pelkistysentsyymejä. US-patenttihakemukset 2002/0164073 A ja 2005/0095466 A1 kuvaavat poltto-20 kennoja, joissa sekä anodi- että katodireaktiot ovat entsyymikatalysoituja. Li-saksi US-patenttihakemus 2005/0158617 A1 ja EP-patenttihakemus 1376729 • · · \.'t A2 kuvaavat polttokennoja, joiden anodireaktiot ovat entsyymikatalysoituja ja katodireaktiot on katalysoitu entsymaattisesti tai kemiallisesti.There is a great deal of literature available on fuel cells utilizing enzyme catalysts to improve anodic and cathodic kinetics. More specifically, there are fuel cells that use enzyme catalysts in either the cathode or anode state, or both. For example, U.S. Patent Application 2005/0164073 A1 discloses a fuel cell that utilizes at least cathode and possibly anode oxidation-reducing enzymes. U.S. Patent Applications 2002/0164073 A and 2005/0095466 A1 disclose fuel-20 cells in which both anode and cathode reactions are enzyme catalyzed. Li-Saxon U.S. Patent Application 2005/0158617 A1 and European Patent Application 1376729 • · · ·. T A2 describe fuel cells in which the anode reactions are enzymatically catalyzed and the cathode reactions are enzymatically or chemically catalyzed.
• · ·• · ·
On siis kiinnostusta tuottaa sähkökemiallinen kenno, joka on me- ’"·* 25 kaanisesti joustava, pienikokoinen ja voidaan hävittää normaalin kotitalousjät- • · · teen mukana. Tällaisten sähkökemiallisten kennojen tehontarve ei ole suuri, vain enintään 1-2 mW, mutta se on riittävä antamaan tehoa yksinkertaisille sähköpiireille kertakäyttöisissä pastatuotteissa, kuten aktiivisissa tai puoliaktii- :***: visissa RFID-tunnisteissa (Radio Frequency Identification). Biologiset poltto- • * * | . 30 kennot tarjoavat merkittävän vaihtoehdon tavanomaiselle paristoteknologialle ! näissä sovelluksissa. Kaikki edellä mainituissa patenttihakemuksissa kuvatut ratkaisut ovat biologisia polttokennojärjestelmiä, joissa anoditilassa käytetty :T: polttoaine, esimerkiksi hiilihydraatit kuten glukoosi, alkoholit ja niin edelleen, ·:··· hajoaa vapaiksi elektroneiksi, protoneiksi ja muiksi reaktiotuotteiksi. Näillä tun- 35 netuilla polttokennoilla ei kuitenkaan ole kaikkia mainittuja edullisia piirteitä, joi- 119489 2 loin niiden käyttöala eroaa joustavien ja kertakäyttöisten kennojen käyttöalasta. Tunnettujen, entsyymejä sekä anodi- että katodikatalyytteinä käyttävien poltto-kennojen yksi suuri haittapuoli on se, että niissä on suhteellisen pieni avoimen piirin jännite. Tämän seurauksena kennoja on kasattava useampia, yleensä ai-5 nakin kolmesta neljään kennoa, sarjaan tuottamaan energiaa laitteelle, mikä tekee pienikokoisen joustavan rakenteen tekemisestä vaikeaa.There is, therefore, an interest in producing an electrochemical cell which is' '' * 25 mechanically flexible, compact and can be disposed of with normal household waste. • The power requirement of such electrochemical cells is not high, only up to 1-2 mW, but it is sufficient to provide power to simple electrical circuits in disposable pasta products, such as active or semi-active: RF Frequency Identification (RFID) tags. * * * | .30 cells provide a significant alternative to conventional battery technology in all of these applications. The solutions described in the patent applications are biological fuel cell systems using: T: fuel, for example carbohydrates such as glucose, alcohols, etc. ·: ··· decomposes into free electrons, protons, and other reaction products, but not all of these known fuel cells 119489 2 their use is different from that of flexible and disposable cells. One major drawback of the known enzyme fuel cells, which use both anode and cathode catalysts, is that they have a relatively low open circuit voltage. As a result, multiple cells, usually ai-5 at least three to four cells, need to be assembled in series to provide power to the device, which makes it difficult to make a compact flexible structure.
Esillä oleva keksintö antaa käyttöön polttokennotyyppisen teknologian, jossa on suuri avoimen piirin jännite, jolloin on mahdollista rakentaa pienikokoisia, vain yhdestä kahteen kennoa sisältäviä tehonlähteitä ja näin tuote-10 taan helposti joustava rakenne.The present invention provides fuel cell type technology with high open circuit voltage, allowing for the construction of small power supplies with only one to two cells, and thus providing a flexible structure.
Keksinnön yhteenvetoSummary of the Invention
Esillä olevan keksinnön tavoitteena on antaa käyttöön sähkökemiallinen kenno, joka on pieni ja ohut ja jolla on joustava rakenne. Esillä olevan keksinnön tavoite saavutetaan sähkökemiallisella kennolla, joka on itsenäisen 15 patenttivaatimuksen mukainen. Keksinnön edullisia sovellusmuotoja kuvataan epäitsenäisissä vaatimuksissa.It is an object of the present invention to provide an electrochemical cell which is small and thin and has a flexible structure. The object of the present invention is achieved by an electrochemical cell according to the independent claim. Preferred embodiments of the invention are described in the dependent claims.
Esillä olevan keksinnön keksijät totesivat yllättäen, että pieniä, ohuita ja mekaanisesti joustavia sähkökemiallisia kennoja voidaan tehdä yhdistämällä metallipohjainen anodi entsyymikatalysoituun katodiin.Surprisingly, the present inventors have found that small, thin and mechanically flexible electrochemical cells can be made by combining a metal-based anode with an enzyme-catalyzed cathode.
20 Esillä olevan keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on se, että kek- :“1\* sinnön mukaisilla sähkökemiallisilla kennoilla on haluttu suuri avoimen piirin :1·.· jännite ja entsyymikatalyyttiä hyödyntäviä tunnettuja sähkökemiallisia kennoja • · suurempi tehon/virrantiheys. Lisäksi niille on ominaista se, että niiden rakenne on yksinkertainen, eikä siinä käytetä myrkyllisiä tai haitallisia materiaaleja.An advantage of the solution of the present invention is that the electrochemical cells according to the invention have a desired high open circuit: 1 · voltage and known power electrochemical cells utilizing an enzyme catalyst • · higher power / current density. In addition, they are characterized by their simple structure and the absence of toxic or harmful materials.
* * "V 25 Keksinnön mukaiset sähkökemialliset kennot voidaan siten hävittää helposti "I normaalin kotitalousjätteen mukana. Keksinnön mukaisten sähkökemiallisten * · ***** kennojen lisäetuna on se, että ne voidaan helposti valmistaa yleisesti tunnetuil la paino- ja päällystysmenetelmillä, kuten silkkipainotekniikalla, alhaisin kus- : *** tannuksin teollisessa mittakaavassa.* * "V 25 The electrochemical cells of the invention can thus be readily disposed of with normal household waste. A further advantage of the electrochemical * · ***** cells according to the invention is that they can be easily manufactured by well known printing and coating methods, such as screen printing, at low cost on an industrial scale.
• · · φ · • · • · · * . 30 Piirustusten lyhyt kuvaus • · . Kuvio 1 on yleiskuva esillä olevan keksinnön mukaisesta sähköke miallisesta kennosta.• · · φ · • · · · *. 30 Brief Description of the Drawings • ·. Figure 1 is a general view of an electrochemical cell according to the present invention.
*»· • · ♦ ♦ · ·* »· • · ♦ ♦ · ·
SS
119489 3119489 3
Keksinnön yksityiskohtainen kuvausDetailed Description of the Invention
Esillä olevan keksinnön kohteena on sähkökemiallinen kenno, joka käsittää integroidun metallipohjaisen anodin ja entsyymikatalysoidun katodin. Kuviossa 1 esitetään keksinnönmukaisen sähkökemiallisen kennon yleisra-5 kenne. Sähkökemiallisen kennon anodiosa käsittää anodivirrankerääjän 1 ja anodipastan 2 anodivirrankerääjän päällä. Katodiosa käsittää katodivirranke-rääjän 5 ja katodipastan 4 katodivirrankerääjän päällä. Anodi- ja katodiosat on erotettu toisistaan erotinkerroksella 3.The present invention relates to an electrochemical cell comprising an integrated metal-based anode and an enzyme-catalyzed cathode. Figure 1 shows a general structure of an electrochemical cell according to the invention. The anode portion of the electrochemical cell comprises an anode current collector 1 and anode paste 2 on top of the anode current collector. The cathode part comprises a cathode current collector 5 and a cathode paste 4 on top of the cathode current collector. The anode and cathode portions are separated by a separator layer 3.
Kuten standardissa sähkökemiallisessa kennossakin, anodissa ta-10 pahtuu substraatin hapetusreaktio, josta vapautuu samanaikaisesti elektroneja, ja katodissa tapahtuu hapettimen pelkistymisreaktio. Kun kenno yhdistetään tehoa käyttävään laitteeseen, käynnistyy samanaikaisesti jatkuva elektronien virta anodista katodiin, jolloin elektroneja käytetään pelkistämään hapetin ulkoisen piirin kautta, ja jatkuva ioninen virta anodin ja katodin ionivirtojen välillä. 15 Hapetin voi olla happi tai sopiva oksidantti. Happi otetaan ilmasta, mikä tarkoittaa sitä, että hapettimen syöttö ei rajoita keksinnön mukaisen sähkökemiallisen kennon suorituskykyä. Näin keksinnön mukainen sähkökemiallinen kenno toimii sähkökuorman energianlähteenä.As with a standard electrochemical cell, the anode ta-10 undergoes a substrate oxidation reaction that simultaneously releases electrons, and the cathode undergoes an oxidant reduction reaction. When the cell is connected to a power-consuming device, a continuous stream of electrons from the anode to the cathode is simultaneously triggered, whereby electrons are used to reduce the oxidant through an external circuit, and a continuous ionic current between the anode and cathode ion currents. The oxidizing agent may be oxygen or a suitable oxidant. Oxygen is taken from the air, which means that the supply of the oxidant does not limit the performance of the electrochemical cell according to the invention. Thus, the electrochemical cell according to the invention acts as an energy source for the electric load.
1. Anodi 20 Esillä olevan keksinnön mukaisessa sähkökemiallisessa kennossa käytettävä anodi käsittää anodivirrankerääjän ja anodipastan. Eräässä keksin- • nön sovellusmuodossa anodipasta käsittää metallijauhetta, elektrolyytin ja si- • · \*·; deaineen. Keksinnön mukainen metallijauhe on elektroneja tuottavaa aktiivista anodimateriaalia. Metallijauhe voidaan valita ryhmästä myrkyttömiä metalleja, j :‘: 25 jotka esiintyvät jännitesarjan lopussa, koska niillä on alhainen potentiaali. Näitä • myrkyttömiä metalleja ovat esimerkiksi sinkki, alumiini, rauta ja titaani. Eräässä m .***. keksinnön edullisessa sovellusmuodossa metallijauhe on sinkkiä.1. Anode 20 The anode used in the electrochemical cell of the present invention comprises an anode current collector and anode paste. In one embodiment of the invention, the anode paste comprises a metal powder, an electrolyte and a solder; a binder. The metal powder of the invention is an electron producing active anode material. The metal powder can be selected from the group of non-toxic metals that appear at the end of the voltage series because of their low potential. These non-toxic metals include, for example, zinc, aluminum, iron and titanium. In one of the m. ***. in a preferred embodiment of the invention the metal powder is zinc.
Yleisesti ottaen elektrolyytti on aine, joka helpottaa elektronien va-:·' pautumista elektronijohtimessa. Elektrolyytti yhdistetään anodipastaan anta- 30 maan riittävä ionivirta ja sekä anodi- että katodielektrodireaktiot. Sopivia, esillä • · **"* olevassa keksinnössä käytettäviä elektrolyyttejä ovat esimerkiksi kaikenlaiset *:**: epäorgaaniset myrkyttömät suolaliuokset, hapot ja emäkset, esimerkiksi NaCI, ·:··: ZnCfe, NH4CI, HOI, KOH, Zn(Ac)2, ja muut alan ammattilaisten tuntemat mate- y..t riaalit. Edullisia elektrolyyttejä ovat ZnCI2 ja KOH, edullisempi on ZnCI2.Generally speaking, an electrolyte is a substance that facilitates the release of electrons in an electron conductor. The electrolyte is combined with the anode paste to provide sufficient ion current and both anode and cathode electrode reactions. Suitable electrolytes for use in the present invention include, for example, all kinds of *: **: inorganic non-toxic saline solutions, acids and bases, e.g., NaCl, ·: ··· ZnCl 2, NH 4 Cl, HOI, KOH, Zn (Ac) 2 , and other materials known to those skilled in the art Preferred electrolytes are ZnCl 2 and KOH, more preferred is ZnCl 2.
** l 35 Eräässä toisessa keksinnön sovellusmuodossa anodipasta käsittää lisäksi yhden tai useamman lisäaineen. Keksinnön mukaisesti lisäainetta käy- 119489 4 tetään parantamaan sähkökemiallisen kennon suorituskykyä, esimerkiksi estämällä anodipastassa käytetyn metallijauheen korroosiota. Sopiva lisäaine on esimerkiksi sinkkioksidi, kun sinkkiä käytetään metailijauheena. Myös ammo-niumkloridia voidaan käyttää sähkökemiallisen kennon suorituskyvyn optimoi-5 miseksi.In another embodiment of the invention, the anode paste further comprises one or more additives. According to the invention, the additive is used to improve the performance of the electrochemical cell, for example by preventing corrosion of the metal powder used in the anode paste. A suitable additive is, for example, zinc oxide when zinc is used as a methyl powder. Ammonium chloride can also be used to optimize the performance of the electrochemical cell.
Eräässä toisessa keksinnön sovellusmuodossa anodipasta käsittää lisäksi hiilijauhetta. Hiilijauhe voi olla grafiittijauhetta, hiilimustajauhetta tai vastaavaa, edullisesti se on grafiittijauhetta. Keksinnön mukaisesti hiilijauheen käyttö anodipastassa lisää anodin kosteuden ylläpitämiskykyä, mikä parantaa 10 myös sähkökemiallisen kennon suorituskykyä.In another embodiment of the invention, the anode paste further comprises carbon powder. The carbon powder may be graphite powder, carbon black powder or the like, preferably it is graphite powder. According to the invention, the use of carbon powder in the anode paste increases the anode's moisture retention capacity, which also improves the performance of the electrochemical cell.
Keksinnön mukaisesti sideainetta käytetään metallijauheen, elektrolyytin, lisäaineen ja hiilijauheen, jos sellainen on mukana, pitämiseksi yhdessä. Esillä olevaan keksintöön soveltuvia sideaineita ovat esimerkiksi polyvinyyliai-koholi (PVA), polyakryylihappo (PAA), karboksimetyyliselluloosa (CMC), tärk-15 kelys ja muut alan ammattilaisten tuntemat materiaalit.According to the invention, the binder is used to hold together the metal powder, the electrolyte, the additive and the carbon powder, if any. Suitable binders for the present invention include, for example, polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic acid (PAA), carboxymethylcellulose (CMC), starch and other materials known to those skilled in the art.
Keksinnön mukaisesti anodipasta levitetään anodivirrankerääjän pinnalle. Keksinnön erityisessä sovellusmuodossa pasta levitetään pinnalle paino- tai päällystysmenetelmällä, esimerkiksi silkkipainomenetelmällä, ohuena kerroksena.According to the invention, the anode paste is applied to the surface of the anode current collector. In a particular embodiment of the invention, the paste is applied to the surface in a thin layer by a printing or coating process, for example a screen printing process.
20 Keksinnön mukaisessa sähkökemiallisessa kennossa käytetty ano- divirrankerääjä voidaan tehdä erilaisista sähköä johtavista materiaaleista. So-j pivat materiaalit ovat tyypillisesti syöpymättömiä ja näitä ovat esimerkiksi hiili- muste, grafiittikalvo, hiilikangas ja muut alan ammattilaisten tuntemat materiaa- ··1 lit. Esillä olevassa keksinnössä virrankerääjä on edullisesti kalvon muodossa.The anode current collector used in the electrochemical cell according to the invention can be made of various electrically conductive materials. Soilable materials are typically non-corrosive and include, for example, carbon ink, graphite film, carbon fabric and other materials known to those skilled in the art. In the present invention, the current collector is preferably in the form of a film.
·♦·· : .·. 25 On huomattava, että esillä olevassa keksinnössä sähkökemiallisen • · · !'X kennon anodissa ei käytetä katalyyttiä. Siksi sinkki ei ole katalyytti vaan elekt- * · 1 .I”, roneja tuottava substraatti. Anodissa tapahtuva hapetus-pelkistysreaktio voi- • · *** daan kuvata seuraavalla tavalla: · *” 30 M —> Mn+ + ne, ··· • · • · *·· ·:··· jolloin M on metalli. Jos metalli on sinkki, yhtälö on· ♦ ··:. ·. It should be noted that in the present invention, no catalyst is used at the anode of the electrochemical • · ·! 'X cell. Therefore, zinc is not a catalyst but an electr * · 1 .I ”, a rone-producing substrate. The oxidation-reduction reaction at the anode can be described as: * * 30 M -> Mn + + ne, where M is a metal. If the metal is zinc, the equation is
Zn -1 Zn2+ + 2e.Zn −1 Zn2 + + 2e.
• ·1 • · · 35 • · 5 119489 2. Katodi• · 1 • · · 35 • · 5 119489 2. Cathode
Esillä olevan keksinnön mukaisessa sähkökemiallisessa kennossa käytetty katodi käsittää katodivirrankerääjän ja katodipastan tai -musteen. Eräässä keksinnön sovellusmuodossa katodipasta käsittää entsyymikatalyytin, 5 elektrolyytin, elektronimediaattorin, hiilijauhetta ja sideaineen. Eräässä toisessa keksinnön sovellusmuodossa katodimuste käsittää entsyymikatalyytin, elektronimediaattorin ja sähköä johtavaa mustetta. Tässä hakemuksessa termi ’’katodipasta” tarkoittaa aineiden yhdistelmää, joka sisältää kosteutta. Termi ’’katodimuste” tarkoittaa aineiden yhdistelmää, joka kuivataan yhdistämisen jäl-10 keen. Yleisesti termit ’’pasta” ja ’’muste” ovat käsitteitä, jotka sähkökemiallisten kennojen alan ammattilaiset hyvin tuntevat.The cathode used in the electrochemical cell of the present invention comprises a cathode current collector and a cathode paste or ink. In one embodiment of the invention, the cathode paste comprises an enzyme catalyst, an electrolyte, an electron mediator, a carbon powder and a binder. In another embodiment of the invention, the cathode ink comprises an enzyme catalyst, an electronic media, and an electrically conductive ink. As used herein, the term "cathode paste" refers to a combination of substances that contains moisture. The term '' cathode ink '' refers to a combination of substances which is dried after combining. In general, the terms "paste" and "ink" are concepts well known to those skilled in the art of electrochemical cells.
Riittävän elektronin siirron aikaansaamiseksi katodivirrankerääjän ja entsyymin aktiivisen keskuksen välillä ja sähkökemiallisen kennon virrantiheyksien parantamiseksi katodissa käytetään elektronimediaattoria (jatkossa 15 mediaattori). Mediaattori sisältyy katodivirrankerääjän päälle levitettävään pastaan tai mustein. Mediaattori on yhdiste, joka vastaanottaa tai luovuttaa elektroneja helposti. Näin ollen mediaattorilla on hapettunut muoto, joka kykenee vastaanottamaan elektroneja muodostaakseen pelkistetyn muodon. Pelkistetty muoto voi luovuttaa elektroneja hapettuneen muodon muodostamiseksi. Esillä 20 olevassa keksinnössä käyttökelpoinen mediaattori on esimerkiksi 4-hydroksi-bentsoehappo, 4-hydroksibentsyylialkoholi, 2,2’-atsino-bis-(3-etyylibentsotiat- • V soliini-6-sulfonihappo) (ABTS), 1-hydroksibentsotriatsoli, metioniini, kysteiini tai pelkistetty glutationi. Myös muita alan ammattilaisten tuntemia mediaattoreiksi ·:· soveltuvia materiaaleja voidaan käyttää. Keksinnön erityisessä sovellusmuo- ···· j .·. 25 dossa mediaattorina käytetään ABTS:ää.To provide sufficient electron transfer between the cathode current collector and the active site of the enzyme, and to improve the current densities of the electrochemical cell, an electron mediator (hereinafter, 15 mediator) is used in the cathode. The mediator is included in the paste or inks applied to the cathode current collector. A mediator is a compound that easily receives or transfers electrons. Thus, the mediator has an oxidized form which is capable of receiving electrons to form a reduced form. The reduced form can release electrons to form the oxidized form. The mediator useful in the present invention is, for example, 4-hydroxybenzoic acid, 4-hydroxybenzyl alcohol, 2,2'-azino-bis- (3-ethylbenzothiazole-6-sulfinic acid) (ABTS), 1-hydroxybenzotriazole, methionine, cysteine or reduced glutathione. Other materials suitable for use as mediators known to those skilled in the art may also be used. In a particular embodiment of the invention, ···· j. 25 ABTS is used as a mediator.
*·· · . .·. Katodipastassa on elektrolyytti, jotta varmistetaan ionivirta sähkö- • · · kemiallisessa kennossa ja katodireaktio. Sopivia katodipastassa käyttökelpoi- • · siä elektrolyyttejä ovat suolaliuokset, kuten sukkinaattipuskuriliuos, ZnCI2 ja .. muut alan ammattilaisten tuntemat materiaalit.* ·· ·. . ·. The cathode paste contains an electrolyte to ensure ion current in the electrochemical cell and a cathode reaction. Suitable electrolytes useful in the cathode paste include saline solutions such as succinate buffer, ZnCl 2 and other materials known to those skilled in the art.
• * 30 Katodipastassa käytetty hiilijauhe voi olla grafiittijauhetta, hiilimusta- *··.: jauhetta tai vastaavaa, edullisesti se on grafiittijauhetta. Keksinnön mukaisesti ·:··· pääasialliset tarkoitukset hiilijauheen käyttöön katodissa ovat lisätä katodin kosteuden ylläpitokykyä ja lisätä katodipastan sähkönjohtavuutta katodipastan muiden komponenttien huonomman sähkönjohtokyvyn johdosta. Kosteutta tar- * · · 35 vitaan, että entsyymi toimisi kunnolla.The carbon powder used in the cathode paste may be graphite powder, carbon black powder, or the like, preferably graphite powder. According to the invention, the main purposes of using carbon powder in a cathode are to increase the moisture retention capacity of the cathode and to increase the electrical conductivity of the cathode paste due to the poor electrical conductivity of the other components of the cathode paste. Moisture is required * · · 35 for the enzyme to function properly.
· 119489 6· 119489 6
Katodipastassa käytetään sideainetta pitämään entsyymi, mediaat-tori, elektrolyytti ja hiilijauhe yhdessä. Käytettäviä sideaineita ovat esimerkiksi anodipastan yhteydessä mainitut, ts. PVA, PAA ja CMC. On todettava, että kun katodissa käytetään katodimustetta musteen ei tarvitse lisätä erillistä si-5 deainetta.The cathode paste uses a binder to hold the enzyme, mediator, electrolyte and carbon powder together. The binders used are those mentioned, for example, in connection with the anode paste, i.e. PVA, PAA and CMC. It should be noted that when a cathode ink is used in a cathode, no separate si-5 agent need be added to the ink.
Kuten anodissa oleva pasta, myös katodipasta tai -muste levitetään katodivirrankerääjän pinnalle. Keksinnön erityisessä sovellusmuodossa katodi-pasta levitetään pinnalle paino- tai päällystysmenetelmällä, kuten silkkipaino-menetelmällä, ohuena kerroksena.Like the paste at the anode, the cathode paste or ink is applied to the surface of the cathode current collector. In a particular embodiment of the invention, the cathode paste is applied to the surface in a thin layer by a printing or coating process, such as a screen printing process.
10 Esillä olevassa keksinnössä käytetty katodivirrankerääjä on läpäise vä virrankerääjä. Anodivirrankerääjän lailla myös katodivirrankerääjä voidaan tehdä erilaisista sähköä johtavista materiaaleista. Sopivat materiaalit ovat tyypillisesti syöpymättömiä ja näitä ovat esimerkiksi hiilimuste, grafiittikalvo, hiili-kangas ja muut alan ammattilaisten tuntemat materiaalit. Esillä olevassa kek-15 sinnössä virrankerääjä on edullisesti kalvon muodossa.The cathode current collector used in the present invention is a permeable current collector. Like an anode current collector, a cathode current collector can also be made of a variety of electrically conductive materials. Suitable materials are typically non-corrosive and include, for example, carbon ink, graphite film, carbon fabric and other materials known to those skilled in the art. In the present kek-15 assembly, the current collector is preferably in the form of a film.
Keksinnön mukaisesti katodi on sovitettu elektropelkistämään hapetin entsyymin läsnä ollessa. Edullisessa sovellusmuodossa hapetin on ilmasta peräisin olevaa kaasumaista happea. Elektropelkistysreaktiota varten happi diffundoituu ilmasta katodipastaan ja liukenee siihen. Eräässä toisessa sovel-20 lusmuodossa hapetin on peroksidiyhdiste tai sytokromi-c:tä. Jos käytetään pe-roksidia tai sytokromi-c:tä, ne sisällytetään katodipastaan. Jos käytetään mus- • tetta, hapetin tuodaan kosketukseen mustekerroksen kanssa kostean pinnan läpi.According to the invention, the cathode is adapted to electroplate in the presence of an enzyme. In a preferred embodiment, the oxidant is gaseous oxygen from the air. For the electro-reduction reaction, oxygen diffuses from the air into the cathode paste and dissolves therein. In another embodiment, the oxidant is a peroxide compound or cytochrome c. If peroxide or cytochrome c is used, they are included in the cathode paste. If ink is used, the oxidant is brought into contact with the ink layer through a damp surface.
• * ··. Keksinnön mukaisesti entsyymi katalysoi hapettimen pelkistysreak- *·** : .·. 25 tion katodilla käyttämällä anodin tuottamia elektroneja. Hapettimen eiektropel- kistyksessä käytettäviä entsyymejä ovat esimerkiksi erityyppiset hapetus- • · · ΙΪ.' pelkistysentsyymit. Keksinnön mukaisesti termi hapetus-pelkistysentsyymi tar- ***' koittaa entsyymiä, joka kykenee katalysoimaan hapen tai peroksidin pelkistys reaktion vedeksi ja sytokromi-c:n pelkistysreaktion Fe3+:sta Fe2+:ksi. Esillä ole- ϊ " 30 vassa keksinnössä käytettäviä mahdollisia hapetus-pelkistysentsyymejä ovat • · · lakkaasit ja muut oksidaasit. Eräässä keksinnön edullisessa sovellusmuodossa entsyymi on hapen hapetus-pelkistysentsyymi, kuten sytokromi-c-oksidaasi, Pseudomonas-sytokromi-oksidaasi, Rifamycin-B-oksidaasi, 3-hydroksiantrani- • * • laatti-oksidaasi, O-aminofenoli-oksidaasi, L-askorbaatti-oksidaasi, Katekoli- ··· v : 35 oksidaasi ja lakkaasi. Kun peroksidia käytetään hapettimena, sopivia entsyy- » mejä ovat esimerkiksi sytokromi-c-peroksidaasi, katalaasit ja peroksidaasit.• * ··. According to the invention, the enzyme catalyses the oxidation reduction reaction. 25 cation cathode using electrons produced by the anode. The enzymes used in the electrolytic reduction of the oxidant are, for example, different types of oxidation • · · ΙΪ. ' reduction enzyme. According to the invention, the term oxidation-reduction enzyme refers to an enzyme which is capable of catalyzing the reduction of oxygen or peroxide to the reaction water and the reduction reaction of cytochrome c from Fe 3+ to Fe 2+. Possible oxidation-reduction enzymes for use in the present invention are • · · laccases and other oxidases. In a preferred embodiment of the invention, the enzyme is an oxygen oxidation-reducing enzyme such as cytochrome c-oxidase, Pseudomonas-cytochrome, oxidase, 3-hydroxyanthran • * • tile oxidase, O-aminophenol oxidase, L-ascorbate oxidase, Catechol ··· v: 35 oxidase and laccase. When used as an oxidant, suitable enzymes include, for example, cytochrome. -c-peroxidase, catalases and peroxidases.
119489 7119489 7
Kun sytokromi-c:tä käytetään hapettimena, sopivia entsyymejä ovat esimerkiksi L-askorbaatti-sytokromi-b5-reduktaasi ja Ubikinol-sytokromi-c-reduktaasi.When cytochrome c is used as an oxidant, suitable enzymes include, for example, L-ascorbate cytochrome b5 reductase and Ubikinol cytochrome c reductase.
Esillä olevassa keksinnössä hapetus-pelkistystyyppinen entsyymi osallistuu hapetus-pelkistysreaktioon, joka kykenee katalysoimaan hapettimen 5 pelkistysreaktion vedeksi, kun happea tai peroksidia käytetään hapettimena, tai sytokromi-c:ksi (Fe2+:ksi), kun sytokromi-c Fe3+:aa käytetään hapettimena. Katodissa anodista peräisin olevat elektronit virtaavat katodielektrodiin. Siellä elektronit yhdistyvät mediaattorin hapettuneeseen muotoon ja tuottavat medi-aattorin pelkistetyn muodon. Seuraavaksi mediaattorin pelkistetty muoto reagoi 10 entsyymin hapettuneen muodon kanssa, mikä tuottaa entsyymin pelkistetyn muodon ja mediaattorin hapettuneen muodon. Entsyymin pelkistetty muoto reagoi tämän jälkeen hapettimen kanssa, jolloin syntyy hapettimen pelkistetty muoto ja vettä. Edellä mainittua reaktion kulkua voidaan havainnollistaa seu-raavalla yhtälöllä hapen ollessa hapettimena: 15In the present invention, an oxidation-reduction type enzyme participates in an oxidation-reduction reaction capable of catalyzing the reduction reaction of oxidant 5 to water when oxygen or peroxide is used as oxidant, or cytochrome c (Fe2 +) when cytochrome c3 is used. In the cathode, electrons from the anode flow to the cathode electrode. There, the electrons combine with the oxidized form of the mediator and produce the reduced form of the mediator. Next, the reduced form of the mediator reacts with the oxidized form of the 10 enzymes to produce the reduced form of the enzyme and the oxidized form of the mediator. The reduced form of the enzyme then reacts with the oxidant to form the reduced form of the oxidant and water. The above course of the reaction can be illustrated by the following equation for oxygen as an oxidant:
Mediaattorl (hapetin) + elektroni mediaattori (pelkistin)Mediator (oxidant) + electron mediator (reducing agent)
Mediaattori (pelkistin) + entsyymi (hapetin) —> mediaattori (hapetin) + entsyymi (pelkistin)Mediator (Reducer) + Enzyme (Oxidizer) -> Mediator (Oxidizer) + Enzyme (Reducer)
Entsyymi (pelkistin) + O2 -► entsyymi (hapetin) + H2O.Enzyme (reducing agent) + O2 -► enzyme (oxidant) + H2O.
2020
Katodiosan hapetus-pelkistysentsyymin hapetus-pelkistysreaktion ·· * • *,· havainnollistamiseksi jäljempänä on esimerkki, jossa käytetään lakkaasia ka- :/.{ todientsyyminä.To illustrate the oxidation-reduction reaction of the cathode moiety, ·· * • *, ·, the following is an example using laccase as a cadence enzyme.
··· *··· ϊ 25 4 bentseenidioli + O2 = 4 bentsosemikinoni + 2 H2O, ··· · • · · • * « jolloin bentseenidioli on lakkaasin pelkistetty muoto ja bentsosemikinoni on lak- • t kaasin hapettunut muoto.··· * ··· ϊ 25 4 benzene diol + O2 = 4 benzosemiquinone + 2 H2O, whereby benzene diol is a reduced form of laccase and benzosemiquinone is an oxidized form of laccase gas.
„ Esillä olevan keksinnön mukaisen sähkökemiallisen kennon anodi ja * · : ** 30 katodi on erotettu toisistaan erotinkerroksella. Tämä kerros voi olla mitä tähän- *·· sa huokoista materiaalia, kuten suodatinpaperia, kapasitiivista paperia, eri * ·:··: muovikalvoja, jotta protonit pääsevät virtaamaan erotinkerroksen läpi. Erotin- kerrokseen sopivat useat materiaalit, jotka ovat alan ammattilaisille tuttuja. Eräässä keksinnön sovellusmuodossa erotinkerros sisältää elektrolyytin, esi- • · · *·* ' 35 merkiksi jonkin anodi- ja katodipastan yhteydessä mainituista. Kun katodissa käytetään katodimustetta, erotinkerros sisältää elektrolyytin.“The anode and * ·: ** 30 cathode of the electrochemical cell of the present invention are separated by a separator layer. This layer may be any porous material such as filter paper, capacitive paper, various * ·: ··: plastic films to allow protons to flow through the separator layer. A number of materials suitable for the separator layer are known to those skilled in the art. In one embodiment of the invention, the separator layer contains an electrolyte, the precursor for any of the anode and cathode pastes mentioned. When cathode ink is used in the cathode, the separator layer contains an electrolyte.
β 119489β 119489
Keksinnön mukaisen sähkökemiallisen kennon avoimen piirin jännite on tyypillisesti 1,3-1,5 V. Muut toimintaparametrit, kuten ulostuloteho, riippuvat sähkökemiallisen kennon fyysisistä mitoista.The open circuit voltage of the electrochemical cell of the invention is typically 1.3 to 1.5 V. Other operating parameters, such as output power, depend on the physical dimensions of the electrochemical cell.
Esillä olevan keksinnön mukaista sähkökemiallista kennoa voidaan 5 käyttää sovelluksissa, jotka edellyttävät sähkövoimaa. Keksinnön mukaiset sähkökemialliset kennot ovat erityisen käyttökelpoisia sovelluksissa, joissa tarvitaan pieniä, ohuita ja mekaanisesti joustavia tehonlähteitä. Kennojen kokoa ei kuitenkaan ole rajoitettu pieniin, koska myös suuriin alueisiin voidaan käyttää painotekniikkaa. Esillä olevan keksinnön mukaisten sähkökemiallisten ken-10 nojen koon suurentaminen lisää ulostulotehoa, mikä voi olla hyödyllistä joissakin sovelluksissa, kuten erityyppisiin pintoihin kiinnitetyissä joustavissa näyt-töyksiköissä. Keksinnön mukaiset sähkökemialliset kennot voivat olla kooltaan esimerkiksi 4x4 cm2 ja paksuudeltaan noin 1 mm. Esimerkkejä sopivista sovelluksista ovat, näihin kuitenkaan rajoittumatta, älytarrat, mikroanturit ja RFID-15 tunnistesovellukset, kun halutaan pidentää lukuetäisyyttä ja parantaa lukijan asennon vapautta. Kiinnostus tämän tyyppisiä sovelluksia kohtaan kasvaa jatkuvasti.The electrochemical cell of the present invention can be used in applications that require electrical power. The electrochemical cells of the invention are particularly useful in applications requiring small, thin and mechanically flexible power supplies. However, the size of the cells is not limited to small, since large areas can also be printed. Increasing the size of the electrochemical cells of the present invention increases the output power, which may be useful in some applications, such as flexible display units mounted on different types of surfaces. The electrochemical cells of the invention may have a size of, for example, 4x4 cm 2 and a thickness of about 1 mm. Examples of suitable applications include, but are not limited to, smart labels, micro-sensors, and RFID-15 tag applications for extending reading distance and improving reader posture. There is a growing interest in these types of applications.
Esimerkki Tämä on esimerkki sähkökemiallisesta sinkki-ilma-kennosta. Ano- 20 dipasta käsittää sinkkijauhetta, PVA:ta sideaineena, sinkkikloridia elektrolyytti- nä ja grafiittijauhetta. Katodipasta käsittää lakkaasientsyymin, ABTS:ää medi- :*·.· aattorina, sekä sinkkikloridiliuosta että sukkinaattipuskuriliuosta elektrolyyttinä, • · grafiittijauhetta ja PVA:ta sideaineena. Hapettimena käytetään ilmasta saata- : ,·. vaa happea. Anodin ja katodin välinen erotin on VWR International lnc.:in suo- • · · "V 25 datinpaperi. Anodivirrankerääjä on grafiittikalvo ja katodivirrankerääjä on hiili- • · · n IX kangas. Kennon koko on 4 x 4 cm ja paksuus noin 1 mm.Example This is an example of an electrochemical zinc-air cell. The anode dip paste comprises zinc powder, PVA as a binder, zinc chloride as an electrolyte and graphite powder. The cathode paste comprises a laccase enzyme, ABTS as a mediator, both zinc chloride solution and succinate buffer solution as an electrolyte, graphite powder and PVA as a binder. As an oxidant, airborne:, ·. weigh oxygen. The anode-cathode separator is VWR International lnc.'s V 25 data sheet. The anode current collector is a graphite film and the cathode current collector is a carbon fiber fabric. The size of the cell is 4 x 4 cm and a thickness of about 1 mm.
• a ***** Edellä kuvattua sähkökemiallista kennoa käytettiin mittaamaan avoi men piirin jännitettä (maksimi avoin), virtaa viiden tunnin ja viidentoista tunnin : *** käytön jälkeen ja kokonaiskapasiteettia. Koeajot toistettiin neljä kertaa. Tulok- ·· 30 set esitetään alla olevassa taulukossa.• a ***** The electrochemical cell described above was used to measure open circuit voltage (maximum open), current after five hours and fifteen hours: *** after use, and total capacity. The test runs were repeated four times. The results are shown in the table below.
• • 4 4 4 4 4 444 • 44 4 4 4 4 4 • 4 9 119489• • 4 4 4 4 4 444 • 44 4 4 4 4 4 • 4 9 119489
Avoimen piirin Virta (mA) Virta (mA) Kokonaiskapasi-jännite (mV) 2000 ohmissa 2000 ohmissa teetti mAh) 1 tunnin 5 tunnin 15 tunnin 800 mV:n valmistelun käytön käytön sulku- jälkeen jälkeen jälkeen jännitteelleOpen Circuit Current (mA) Current (mA) Total Capacitance Voltage (mV) in 2000 ohms 2000 ohm mAh) 1 hour 5 hours 15 hours after using 800 mV preparation after shut down after applying voltage
Kenno 1 1423 0,5475 0,4237 8,31Kenn 1,1423 0.5475 0.4237 8.31
Kenno 2 1418 0,5421 0,4304 8,45Kenn 2,1418 0.5421 0.4304 8.45
Kenno 3 1384 0,5034 0,4193 7,24Kenn 3,384 0.5034 0.4193 7.24
Kenno 4 1389 0,5053 0,4044 6,98Kenno 4 1389 0.5053 0.4044 6.98
Keskiarvo_1404_0,5246_0,4195__7,75_Keskiarvo_1404_0,5246_0,4195__7,75_
Testatuista kennoista saatu keskiteho oli noin 410 pW.The average power obtained from the cells tested was about 410 pW.
Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnöllinen ajatus voidaan toteuttaa eri tavoin. Keksintöä ja sen sovellusmuotoja 5 ei ole rajoitettu edellä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.It will be obvious to one skilled in the art that as technology advances, the inventive concept can be implemented in various ways. The invention and its embodiments 5 are not limited to the examples described above, but may vary within the scope of the claims.
·· · • · · • · • ♦ • · • · ♦ • ·· • ♦ ··· ·**· * · * 1 ♦ • · · * « · 1 · ··· ·1· • · • ♦ ·· • 1 • ·♦ ··· • · • · ··1 « « • · • · ··♦ • · · • A · ·· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · English · ·· • 1 • · ♦ ··· • · · · · · · · · · · · · · · · · ···
Claims (21)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20065423A FI119489B (en) | 2006-06-19 | 2006-06-19 | Enzymatically catalyzed electrochemical hybrid cell |
| PCT/FI2007/050368 WO2007147942A1 (en) | 2006-06-19 | 2007-06-18 | Enzymatically catalyzed hybrid electrochemical cell |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20065423 | 2006-06-19 | ||
| FI20065423A FI119489B (en) | 2006-06-19 | 2006-06-19 | Enzymatically catalyzed electrochemical hybrid cell |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20065423A0 FI20065423A0 (en) | 2006-06-19 |
| FI20065423A FI20065423A (en) | 2007-12-20 |
| FI119489B true FI119489B (en) | 2008-11-28 |
Family
ID=36651518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20065423A FI119489B (en) | 2006-06-19 | 2006-06-19 | Enzymatically catalyzed electrochemical hybrid cell |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI119489B (en) |
| WO (1) | WO2007147942A1 (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110269029A1 (en) * | 2008-09-29 | 2011-11-03 | Akermin, Inc. | Direct alcohol anion fuel cell with biocathode |
| PT104766A (en) | 2009-09-29 | 2011-03-29 | Univ Nova De Lisboa | DEVICE FOR PRODUCTION AND / OR STORAGE OF ENERGY BASED ON FIBERS AND FINE FILMS. |
| PL392705A1 (en) * | 2010-10-20 | 2012-04-23 | Instytut Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk | Zinc-oxygen cell and the use thereof |
| US8828581B2 (en) | 2011-04-08 | 2014-09-09 | Empire Technology Development Llc | Liquid battery formed from encapsulated components |
| WO2012138351A1 (en) * | 2011-04-08 | 2012-10-11 | Empire Technology Development Llc | Gel formed battery |
| US8722228B2 (en) | 2011-04-08 | 2014-05-13 | Empire Technology Development Llc | Moisture activated battery |
| US8735001B2 (en) | 2011-04-08 | 2014-05-27 | Empire Technology Development Llc | Gel formed battery |
| WO2014188070A1 (en) | 2013-05-23 | 2014-11-27 | Åbo Akademi University | An arrangement for facilitating wound healing, a method for measuring wound healing and a wound dressing |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030099882A1 (en) * | 2001-06-12 | 2003-05-29 | Hampden-Smith Mark J. | Methods and materials for the preparation of a zinc anode useful for batteries and fuel cells |
| US20030113630A1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-19 | Kainthla Ramesh C. | Anodic zinc electrode for use in an alkaline based electrochemical cell |
| US20080248354A1 (en) * | 2004-07-23 | 2008-10-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Enzyme Electrode, and Device, Sensor, Fuel Cell and Electrochemical Reactor Employing the Enzyme Electrode |
| JP5307316B2 (en) * | 2004-08-23 | 2013-10-02 | ソニー株式会社 | FUEL CELL, METHOD OF USING FUEL CELL, CATHODE ELECTRODE FOR FUEL CELL, ELECTRONIC DEVICE, ELECTRODE REACTION USE DEVICE, AND ELECTRODE REACTION USE DEVICE ELECTRODE |
-
2006
- 2006-06-19 FI FI20065423A patent/FI119489B/en not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-06-18 WO PCT/FI2007/050368 patent/WO2007147942A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20065423A0 (en) | 2006-06-19 |
| WO2007147942A1 (en) | 2007-12-27 |
| FI20065423A (en) | 2007-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI119489B (en) | Enzymatically catalyzed electrochemical hybrid cell | |
| Rengaraj et al. | A comparison of redox polymer and enzyme co-immobilization on carbon electrodes to provide membrane-less glucose/O2 enzymatic fuel cells with improved power output and stability | |
| Kim et al. | A miniature membrane-less biofuel cell operating under physiological conditions at 0.5 V | |
| US7622216B2 (en) | Supports for fuel cell catalysts | |
| Srikanth et al. | Synergistic interaction of biocatalyst with bio-anode as a function of electrode materials | |
| Sakai et al. | Efficient bioelectrocatalytic CO2 reduction on gas-diffusion-type biocathode with tungsten-containing formate dehydrogenase | |
| Santoro et al. | Activated carbon nanofibers (ACNF) as cathode for single chamber microbial fuel cells (SCMFCs) | |
| Srikanth et al. | Change in electrogenic activity of the microbial fuel cell (MFC) with the function of biocathode microenvironment as terminal electron accepting condition: influence on overpotentials and bio-electro kinetics | |
| FI119267B (en) | Biocatalytic direct alcohol combustion cell | |
| Minson et al. | High performance glucose/O2 biofuel cell: Effect of utilizing purified laccase with anthracene-modified multi-walled carbon nanotubes | |
| Yazdi et al. | Rechargeable membraneless glucose biobattery: Towards solid-state cathodes for implantable enzymatic devices | |
| WO2010041511A1 (en) | Fuel cell and enzyme electrode | |
| Jensen et al. | A 1.76 V hybrid Zn-O2 biofuel cell with a fungal laccase-carbon cloth biocathode | |
| Xiao et al. | A biofuel cell in non-aqueous solution | |
| Ivanov et al. | Direct hybrid glucose–oxygen enzymatic fuel cell based on tetrathiafulvalene–tetracyanoquinodimethane charge transfer complex as anodic mediator | |
| LóPez-González et al. | Hybrid microfluidic fuel cell based on Laccase/C and AuAg/C electrodes | |
| Yu et al. | A miniature origami biofuel cell based on a consumed cathode | |
| Scott et al. | Harnessing electric power from monosaccharides—a carbohydrate–air alkaline fuel cell mediated by redox dyes | |
| Karajić et al. | Enzymatic glucose-oxygen biofuel cells for highly efficient interfacial corrosion protection | |
| Kuwahara et al. | Fabrication of enzyme electrodes with a polythiophene derivative and application of them to a glucose fuel cell | |
| Gomez et al. | Peroxidase biocathodes for a biofuel cell development | |
| EP3669408B1 (en) | Galvanic system with increased output voltage and way of increasing the output voltage of the galvanic system | |
| Yamagiwa et al. | Improvement of electrochemical performance of bilirubin Oxidase modified gas diffusion biocathode by hydrophilic binder | |
| Žalnėravičius et al. | Development of biofuel cell based on anode modified by glucose oxidase, Spirulina platensis-based lysate and multi-walled carbon nanotubes | |
| Nam et al. | Electricity generation from MFCs using differently grown anode-attached bacteria |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 119489 Country of ref document: FI |
|
| MM | Patent lapsed |