Molecular design of electrodes for biofuel cells

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K18992
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Materials engineering and related fields
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: Nishina Yuta 岡山大学, 異分野融合先端研究コア, 研究教授 (50585940)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 辻村 清也 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (30362429) ; 冨永 昌人 佐賀大学, 理工学部, 教授 (70264207)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2019-03-31
• Keywords: 酵素 / バイオ燃料電池 / 酸化還元

Outline of Final Research Achievements

We achieved the following 3 tasks.
1) Development of mediator molecules that efficiently transfer electrons from enzymes, 2) Establishment of techniques to immobilize enzymes and mediator molecules on electrodes, 3) Establishment of techniques to increase the amount of enzymes and mediator molecules per unit area

Free Research Field

有機機能材料

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我々はバイオ燃料電池が他の電池（リチウム電池等）と決定的に違う点に着目している。それは“サイズ”である。リチウム電池は，危険なリチウムや電解液の使用が避けられず，それらを完璧に保護するためにパッケージが大型化する。そのため，取り換えには大掛かりな開胸手術が避けられず，患者の負担は極めて大きい。一方，バイオ燃料電池は小型化が可能であり，注射針の先程度の大きさ（< 1.6 mm）で劣化部位（酵素やメディエーター）を交換可能にすれば，開胸の必要なく永続的に使用できる可能性があり，挑戦するに値する課題だと考えている。