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) 被引量:43
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小杨完成签到,获得积分10
刚刚
黄宇阳发布了新的文献求助10
刚刚
1234发布了新的文献求助10
1秒前
安荷发布了新的文献求助10
1秒前
乾坤发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
DDDDD发布了新的文献求助10
2秒前
今朝发布了新的文献求助10
3秒前
666666666666666完成签到 ,获得积分10
4秒前
6秒前
6秒前
purplemoon发布了新的文献求助10
6秒前
CipherSage应助小吴同志采纳,获得10
7秒前
丘丘完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
不爱胡椒发布了新的文献求助20
9秒前
Ava应助wtf采纳,获得10
9秒前
朱妮妮完成签到,获得积分10
9秒前
tomjim100完成签到,获得积分10
10秒前
小马甲应助小吴同志采纳,获得10
10秒前
花椒苦啊完成签到,获得积分10
10秒前
混子完成签到,获得积分10
11秒前
畅快若剑完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
顺利的鱼完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI2S应助周同学采纳,获得10
13秒前
wanci应助liangliang采纳,获得10
13秒前
木瓜木瓜发布了新的文献求助10
13秒前
万能图书馆应助高大怀梦采纳,获得30
14秒前
treasure完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
大模型应助小高采纳,获得10
16秒前
Weining发布了新的文献求助10
16秒前
潇洒毛完成签到,获得积分10
16秒前
wren发布了新的文献求助10
16秒前
田様应助林途采纳,获得10
17秒前
MG发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3148410
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2799502
关于积分的说明 7835226
捐赠科研通 2456813
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1307424
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628189
版权声明 601655