密闭空间下含能工质的再生循环与纳米燃料电池的应用

针对纳米机器人在密闭空间条件下工作,含能工质获取困难、持久性较差等问题,本文构建了密闭空间下含能工质再生循环的纳米燃料电池系统。通过对纳米机器人所受外界的外作用力进行仿真,验证了基于葡萄糖的纳米生物燃料电池功率输出能够完全满足纳米机器人的运动需求,并得出在微观尺度下,纳米机器人体积尺度、形状大小及液体温度都对纳米燃料电池的功率密度有着极大影响。

基于纳米燃料电池的自供能纳米系统

大量各种功能的纳米器件的出现与发展迫切地需要能源供给,以满足纳米系统独立的、可持续的连续工作.从生活环境中收集能量制备纳米电池用于驱动这些纳米功能器件,是解决能源问题十分有效的途径.近年来,由纳米电池与纳米功能器件组成的全新功能纳米器件——自供能纳米系统,得到了快速发展.显而易见,纳米电池的制备是自供能纳米系统建立的关键,由于燃料电池可收集自然界乃至生物体内的能源并转化为电能,因此实现燃料电池微型化在自供能纳米系统研究中有着至关重要的意义.本文从单根全氟磺酸质子交换树脂(Nafion)纳米线的质子传导性能出发,结合了本课题组及其他学者的工作,对纳米燃料电池、纳米生物燃料电池、复合型纳米生物燃料电池以及由这些电池驱动的自供能纳米系统进行了简要介绍,并对自供能纳米系统的研究现状、面临的问题以及可能的研究趋势进行了简要评述.