元素百科为您介绍揭秘用于能量转换的生物电极的不稳定性。波鸿鲁尔大学的研究人员发现了含有光合作用蛋白复合光系统I的生物电极长期不稳定的原因。鲁尔-波鸿大学的研究人员发现了为什么含有光合作用蛋白复合光系统I的生物电极长期不稳定的原因。

来自电化学科学中心的赵方元（音译）博士、菲利佩·康祖洛（Felipe Conzuelo ）博士和沃尔夫冈·舒曼（Wolfgang Schuhmann）博士以及波鸿植物生物化学主席的同事在《自然通讯》杂志上描述了该研究结果。

生物电极被称为有前途的技术

菲利佩·康祖洛描述了该研究项目的背景：“社会面临着必须找到更可持续的能源转换和储存方式的巨大挑战。”在这里，重要的是要了解目前仍然限制有希望的技术使用寿命的过程。赵方元补充说：“因为这是在未来发展稳定解决方案的唯一途径。”

有希望的技术包括电极，其中光系统i嵌入到含锇聚合物中。当光合蛋白被光激活时，它能非常有效地分离正电荷和负电荷。这种电荷梯度可以作为能源，可以说，并推动进一步的进程。

活性氧极限寿命

光系统I不仅工作效率高，而且大量出现在自然界，这有助于半人工系统进行能量转换，”菲利佩·康祖洛解释道。但是，如果生物电极在含氧环境中运行，则将长期受损。

来自波鸿的科学家用所谓的扫描电化学显微镜观察电极表面的过程。在这个表面上，光系统I是嵌入在一个含锇聚合物.。他们观察了当电极表面暴露在光下时，哪些分子在电极表面形成。为此，他们将系统暴露在不同的氧气浓度下。

结果表明，光照射产生活性氧和过氧化氢，对光系统I有长期的破坏作用。“根据我们的研究结果，用光系统I设计生物电极似乎是可取的，这样他们就可以在无氧环境下工作”，菲利佩·康祖洛总结道。