锌-聚苯胺电池的设计理念和电化学性能

放射学院刘艳红博士在生物催化的自充电电池研究方面取得进展。相关成果以“生物催化氧化自充电锌聚合物电池（Bio-catalyzed oxidation self-charging zinc–polymer batteries）”为题，于2024年2月3日发表于《美国国家科学院院报》(PNAS)，论文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2312870121。

自充电电池因其无需外部充电设备即可为微电子设备供电而备受关注。受生物学启发，在锌-聚苯胺电池中引入了血红蛋白作为电极添加剂，以提高氧化自充电效率。以血红素作为催化剂，通过调节O₂的电荷和自旋态来降低氧化反应的能垒，从而加速自氧化反应。该电池在经历50次自充电/放电循环后，仍可持续放电12分钟。这种受生物学启发的电子调控策略为提升自充电电池的性能提供新的思路。

该研究获得了国家自然科学基金、新加坡教育部学术研究基金等多项基金资助。