A Ceramic‐Electrolyte Glucose Fuel Cell for Implantable Electronics

材料科学 小型化 生物电子学 功率密度 陶瓷 纳米技术 数码产品 电池(电) 质子交换膜燃料电池 电解质 制作 电气工程 燃料电池 功率(物理) 电极 化学工程 复合材料 工程类 医学 化学 物理 替代医学 量子力学 物理化学 病理 生物传感器
作者
Philipp Simons,Steven A. Schenk,Marco A. Gysel,Lorenz F. Olbrich,Jennifer L. M. Rupp
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (24): e2109075-e2109075 被引量:72
标识
DOI:10.1002/adma.202109075
摘要

Next-generation implantable devices such as sensors, drug-delivery systems, and electroceuticals require efficient, reliable, and highly miniaturized power sources. Existing power sources such as the Li-I2 pacemaker battery exhibit limited scale-down potential without sacrificing capacity, and therefore, alternatives are needed to power miniaturized implants. This work shows that ceramic electrolytes can be used in potentially implantable glucose fuel cells with unprecedented miniaturization. Specifically, a ceramic glucose fuel cell-based on the proton-conducting electrolyte ceria-that is composed of a freestanding membrane of thickness below 400 nm and fully integrated into silicon for easy integration into bioelectronics is demonstrated. In contrast to polymeric membranes, all materials used are highly temperature stable, making thermal sterilization for implantation trivial. A peak power density of 43 µW cm-2 , and an unusually high statistical verification of successful fabrication and electrochemical function across 150 devices for open-circuit voltage and 12 devices for power density, enabled by a specifically designed testing apparatus and protocol, is demonstrated. The findings demonstrate that ceramic-based micro-glucose-fuel-cells constitute the smallest potentially implantable power sources to date and are viable options to power the next generation of highly miniaturized implantable medical devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
Zhang完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
咕噜咕噜完成签到,获得积分10
2秒前
马到成宫完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
4秒前
5秒前
cuddly完成签到 ,获得积分10
6秒前
KellyL发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
帅气念梦发布了新的文献求助10
7秒前
橙橙发布了新的文献求助20
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
12121完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
cj发布了新的文献求助10
11秒前
情怀应助高工采纳,获得10
12秒前
活力易蓉完成签到,获得积分10
12秒前
xiaoai发布了新的文献求助10
13秒前
jl发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
12121发布了新的文献求助10
14秒前
奇卡发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
JamesTYD发布了新的文献求助10
15秒前
l_liu发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
nadeem发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
18秒前
向北发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
21秒前
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Austrian Economics: An Introduction 400
中国公共管理案例库案例《一梯之遥的高度》 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6226714
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8051629
关于积分的说明 16789149
捐赠科研通 5310137
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2828584
邀请新用户注册赠送积分活动 1806310
关于科研通互助平台的介绍 1665170