グルコース·糖類燃料電池の放電容量とエネルギー密度: 12電子を超える多電子逐次酸化: 12電子を超える多電子逐次酸化

摘要

グルコースと単糖類およびグルコン酸の直接型燃料電池（PEDOT*PSS@PtRu^SWCNTアノード触媒／Ptカソード触媒）の放電容量およびエネルギー密度の測定を行った。グルコン酸はグルコースの2電子酸化生成物である。燃料電池は燃料を供給するため、二次電池のように放電容量やエネルギー密度の測定は殆どされていない。しかし、糖類のように分子量が大きい燃料では酸化反応のメカニズムを知るためには、放電容量は重要な要素である。測定の結果、グルコースは12電子以上、グルコン酸は10電子以上の一分子あたりの放電容量を示した。また、得られたエネルギー密度は、グルコースが二酸化炭素まで完全に酸化される理論エネルギー密度の18%に及ぶことが判った。これらの実験結果から、グルコースはグルカル酸より深い酸化レベルまで、多電子逐次酸化反応が起こっていると推定できる。