배터리는 화학 에너지를 전기 에너지로 변경하는 데 사용되는 전기 장치입니다. 배터리는 용도에 따라 다양한 유형으로 분류되며, 여러 전기 및 전자 장치에 사용됩니다. 안 전기 배터리 수은, 납 등의 화합물과 같은 특정 화학 물질을 포함하며 배터리의 납은 본질적으로 매우 위험하며 환경 친화적이지 않습니다. 이 외에도 화학 물질 누출 및 특정 경우 배터리 폭발의 가능성이 있습니다. 이 문제를 극복하기 위해 연구자들은 이러한 화학 물질의 영향을 줄이고 인간에게 큰 이점을 제공하는 환경에 대한 피해를 줄이는 바이오 배터리를 발명했습니다.

바이오 배터리 란?

바이오 배터리는 여러 응용 분야에서 사용되는 전기 에너지 저장 장치입니다. 이 배터리는 인체에서 사용되는 포도당 형태로 제공되는 유기 화합물의 도움으로 전원을 공급받을 수 있습니다.

인체 소화 과정에서 효소가 포도당 전자를 분해함에 따라 양성자도 방출됩니다. 따라서 분해 포도당에 효소를 사용함으로써 이러한 배터리는 포도당에서 직접 에너지를 얻습니다. 그러면이 배터리는 미래 목적을 위해 에너지를 저장합니다.

이 아이디어는 식물과 동물이 에너지를 얻는 방법과 거의 동일합니다. 이 배터리는 판매되기 전에 아직 확인 중입니다. 이 배터리의 향후 개발을 위해 많은 연구자와 엔지니어가 노력하고 있습니다.

바이오 배터리

바이오 배터리 구성

바이오 배터리 구성은 양극, 음극, 전해질, 분리막의 4 가지 구성 요소를 사용하여 수행 할 수 있습니다.

이 네 가지 구성 요소는 모두 서로 코팅되어 공동으로 쌓입니다. 다른 배터리와 마찬가지로이 배터리에서는 양극이 음으로 충전되고 음극이 양으로 충전됩니다. 양극과 음극의 주요 차이점은 전자의 내부와 외부의 흐름을 허용합니다. 바이오 배터리 구성에서 양극 단자는 배터리 상단에 배치되고 음극 단자는 배터리 하단에 배치됩니다. 이 두 단자 사이에 분리기를 포함하는 전해질이 배치됩니다.

여기서 분리막은 양극과 음극 단자를 서로 분리하여 단락을 방지 할 수있는 중요한 역할을합니다. 그렇지 않으면 전체 배터리가 손상됩니다. 이 시스템에서 전기는 양성자뿐만 아니라 전자의 흐름에 의해 생성됩니다. 바이오 배터리의 주요 에너지 원은 포도당이기 때문에 전기를 생산하기 위해 충분한 포도당이 필요합니다. 바이오 배터리에서 포도당의 분해는 인간의 몸에서 작은 조각으로 분해되는 동안 동일한 규칙으로 수행 될 수 있습니다.

바이오 배터리 구성

바이오 배터리 작동 원리

바이오 배터리의 작동은 다이어그램 아래에 나와 있습니다. 이 시스템은 전기를 생성하기 위해 양성자와 전자의 흐름을 사용합니다. 양성자 운동은 전류로 알려진 이동 력으로 인해 발생할 수 있습니다. 전자 흐름은 양극에서 음극으로, 전류 흐름은 음극에서 양극으로 흐를 수 있습니다. 바이오 배터리 작동 작업은 아래에서 설명합니다.

위 그림에서 포도당은 양극 측에 사용되고 효소는 음극 측에 사용됩니다.
포도당은 전자와 양성자로 분해됩니다.
양성자의 흐름은 분리기를 통해 음극쪽으로 이동할 수 있고 흐름 전자는 매개체를 통해 음극쪽으로 이동할 수 있습니다.
효소는 양극 쪽에서 이동하는 전자와 양성자 모두에 의해 물을 생성하는 음극 쪽에서 사용됩니다. 여기서는 산소 환원 반응이 사용됩니다.
위의 반응은 시스템에서 전자와 양성자를 생성합니다. 마지막으로 전기 에너지가 생성됩니다.

Dio-Battery 작동

바이오 배터리의 유형

바이오 배터리는 효소 바이오 배터리, 미생물 바이오 배터리, 체액 기반 바이오 배터리, 셀룰로오스 기반 바이오 배터리 등 여러 유형으로 분류됩니다. 그러나 일반적으로 사용되는 배터리는 효소 바이오 배터리, 미생물 바이오 배터리입니다.

1) 효소 바이오 배터리 : 이러한 유형의 배터리에서 생화학 물질 (효소)은 기질의 분해에 사용됩니다.

2) 미생물 바이오 배터리 : 이 유형의 배터리에서는 전기 박테리아 인 대장균과 같은 미생물이 기질의 분해에 활용됩니다.

바이오 배터리의 장점

바이오 배터리는 다른 배터리와 비교할 때 효소의 빠른 작용으로 인해 장치를 충전하는 데 훨씬 빠릅니다.
바이오 배터리는 외부가 필요하지 않습니다. 전원 공급 포도당이나 설탕의 지속적인 공급으로 인해.
고 에너지 밀도로 사용 가능한 바이오 배터리로 상온에서 쉽게 사용할 수 있습니다.
바이오 배터리는 완전히 오염되지 않고 재생 가능하며 환경 친화적입니다.
바이오 배터리는 화학 배터리처럼 누출 및 폭발이 없기 때문에 사용하기에 매우 안전합니다.

바이오 배터리의 단점

그만큼 바이오 배터리 리튬 기반 전기 배터리에 비해 적은 양의 에너지를 보존합니다.
이 배터리는 장기간 보관할 수 없습니다.

바이오 배터리의 응용

그만큼 바이오 배터리의 응용 다음을 포함하십시오.

바이오 배터리는 심장 박동기, 인슐린 펌프 등과 같은 의료용 임플란트에 사용됩니다.
휴대폰, 탭, 보조 배터리 등과 같은 전자 장치의 충전기로 사용할 수 있습니다.
바이오 배터리는 장난감뿐만 아니라 인사 장에도 사용할 수 있습니다.
바이오 배터리는 원격 감지 장치의 방어 분야에서 사용되며, 감시 장치 , 감시.

따라서 이것은 바이오 배터리 구성, 작동, 바이오 배터리의 장단점 및 그 응용. 최근 이러한 배터리의 생산량은 물론이고 환경 친화적 특성과 같은 많은 기능으로 인해 연구가 증가하고 있으며 금속이나 위험한 화학 물질을 사용하지 않았습니다. 바이오 배터리를 만드는 방법에 대한 질문이 있습니다.