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Eine Redoxpolymer‐basierte Gasdiffusions‐H 2 ‐Oxidationsbioanode mit hoher Stromdichte unter Verwendung von [FeFe]‐Hydrogenase aus Desulfovibrio desulfuricans integriert in einer membranfreien Biobrennstoffzelle
Author(s) -
Szczesny Julian,
Birrell James A.,
Conzuelo Felipe,
Lubitz Wolfgang,
Ruff Adrian,
Schuhmann Wolfgang
Publication year - 2020
Publication title -
angewandte chemie
Language(s) - German
Resource type - Journals
eISSN - 1521-3757
pISSN - 0044-8249
DOI - 10.1002/ange.202006824
Subject(s) - hydrogenase , chemistry , physics , catalysis , biochemistry
Die Verwendung hochaktiver, aber zeitgleich auch hochempfindlicher Katalysatoren (z. B. [FeFe]‐Hydrogenase aus Desulfovibrio desulfuricans) in Biobrennstoffzellen ist nach wie vor eine der größten Herausforderungen bei der nachhaltigen Energieumwandlung. Wir berichten über die Herstellung einer auf Gasdiffusionselektroden‐basierten H 2 /O 2 ‐Biobrennstoffzelle, die mit einer [FeFe]‐Hydrogenase/Redoxpolymer‐basierten H 2 ‐Oxidationsbioanode mit hoher Stromdichte ausgestattet ist. Die Bioanoden zeigen Benchmark‐Stromdichten von ca. 14 mA cm −2 , und die entsprechenden Brennstoffzellentests zeigen einen Benchmark für eine Polymer/Hydrogenase‐basierte Biobrennstoffzelle mit herausragenden Leistungsdichten von 5.4 mW cm −2 bei 0.7 V Zellspannung. Darüber hinaus wird die hochempfindliche [FeFe]‐Hydrogenase durch das Redoxpolymer vor Sauerstoffschäden geschützt und kann unter 5 % O 2 arbeiten.