“Energy & Environmental Science经典文献∣可穿戴设备：汗液发电”
文献信息：
Amay J. Bandodkar, Jung-Min You, Nam-Heon Kim, Yue Gu, Rajan Kumar, A.M. Vinu Mohan, Jonas Kurniawan, Somayeh Imani, Tatsuo Nakagawa, Brianna Parish, Mukunth Parthasarathy, Patrick P. Mercier, Sheng Xu, and Joseph Wang. Soft, stretchable, high power density electronic skin-based biofuel cells for scavenging energy from human sweat.
https://doi.org/10.1039/C7EE00865A
Energy & Environmental Science 影响因子：39.714
背景介绍
论文设计了一种柔软、可拉伸的、基于皮肤的生物燃料电池(E-BFC)，该电池的开路电压为0.5 V，在0.2 V时，功率密度接近1.2 mW cm−2，是迄今为止可穿戴生物燃料电池记录的最高功率密度。高功率密度是通过丝网印刷和密集包装三维碳纳米管为基础的生物阳极及阴极的独特组合实现的。E-BFC即使在50%的重复应变下也能保持其性能，并在两天内保持稳定。当直接应用于人体皮肤时，E-BFC在运动过程中产生约1mw的能量。E-BFC能够为传统电子设备供电，如发光二极管和蓝牙低能耗(BLE)无线电。
这是第一个通过可穿戴生物燃料电池为BLE无线电供电的例子。在实际条件下成功产生高功率密度，并为传统的高能量电子设备供电，这代表着在柔软、可拉伸、可穿戴的能量收集设备领域向前迈出了一大步。
图文解读
图1 E-BFC的图像和原理图
A-C，照片：实际照片（A）和碳镀金桥链接（B）、和放大的碳镀金桥链接（C）。
D-E，照片：E-BFC的完整部分（D）和特写部分（E）。
F，E-BFC示意图，说明了它的不同组成部分。
G，展示由人体主体装饰的E-BFC的完整和放大视图的图像，以及其各种可穿戴应用的潜力。
图2 E-BFC的体外表征
A，光学图像显示了E-BFC的阳极和阴极的特写视图，以及说明每个电极的不同成分和在它们上发生的相应电化学反应的示意图。
B-E，SEM-EDS：阳极（B）和阴极（C）的SEM图像，碳（D）和银（E）元素的EDX图像。
F-G，功率密度曲线：当E-BFC周期性暴露于不同乳酸浓度（F）和不同取样时间（G）下的功率密度曲线。
图3 机械弹性研究及燃料覆盖对E-BFC的影响
A-C，重复拉伸迭代后E-BFC的功率密度与电压曲线(ε = 50%)（A）。由E-BFC供电的蓝色LED在ε = 0%（B）和ε = 50%（C）应变时的图像。
D，重复ε = 50%应变对短路电流和开路电压的影响。
E-H，显示应变对短路电流(E和F)和开路电压(G和H)影响的图像。
I，E-BFC覆盖面积增加对功率输出的影响。
J，E-BFC图像，显示了在(I)中进行的研究中燃料的空间覆盖范围。
图4 低能耗蓝牙设备通过E-BFC供电
A，数据从E-BFC供电的BLE传输到笔记本电脑的照片。
B，实验过程中缓冲电容电压变化图。
（1）电容器的充电；
（2）连接低能耗蓝牙设备。
图5 E-BFC的体上发电
A-B，E-BFC应用于两个不同的人体实验对象的电能变化。
C-E，(C)一个出汗的人体主体装饰着一个E-BFC，与DC/DC转换器连接，通过收集汗液中的乳酸盐作为燃料为LED供电。LED在没有汗液时的“关闭”状态（D）和汗液中存在乳酸盐时的“打开”状态（E）。
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