科學家們正在從生物學中獲取靈感，重新思考能源儲存的方式。隨著全球尋求替代鋰離子電池的方案，研究人員開始轉向更安全、價格更低且更易於獲取的材料。其中一個全新的理念來自於自然：利用維他命和糖作為電池的基礎。最近，一組研究人員發展出一種由維他命 B2（核黃素）和葡萄糖驅動的流動電池，這一系統模仿了人體如何從食物中產生能量的過程，通過酶和天然分子將葡萄糖轉化為可用的能量。這項技術的成果展示了一種無毒、低成本且受生物啟發的能源儲存系統的概念驗證。
這項研究由 Jong-Hwa Shon 領導，研究團隊設計了一個原型，使用核黃素作為電子介質。在人體內，核黃素有助於在新陳代謝過程中輸送能量。在電池內，核黃素通過在電極與基於葡萄糖的電解液之間轉移電子，發揮類似的作用，從而有效地從糖中產生電力。Shon 說：「核黃素和葡萄糖流動電池可以從自然來源的能量中產生電力。這一系統使用無毒、價格低廉且自然豐富的組件，為更安全且更實惠的住宅能源儲存提供了有前景的途徑。」
流動電池與傳統電池的不同之處在於，它們將能量儲存在液體電解液中，這些電解液在系統中循環。當電解液在正負電極之間移動時，會發生化學反應，釋放或儲存能量。葡萄糖是幾乎所有植物中都能找到的，因其可再生、穩定且普遍可得，成為這些系統中的一個吸引人的候選材料。到目前為止，大多數基於葡萄糖的電池依賴貴金屬催化劑，如鉑或金，來分解糖分子並釋放電子。這些材料價格昂貴且難以擴展，而這類電池的功率輸出仍然有限。新的設計用核黃素取代了這些金屬，核黃素在葡萄糖電解液所需的高 pH 值下仍然穩定。
Shon 和他的協作者，包括 Ruozhu Feng 和 Wei Wang，使用碳電極建造了他們的原型。負電極周圍的電解液含有葡萄糖和活性核黃素，而正側則使用了鉀鐵氰化物或氧氣。研究人員比較了這兩種配置，以測試維他命的催化性能和長期潛力。鉀鐵氰化物電池在室溫下達到了與商業釩流動電池相似的功率密度，顯示出核黃素可以與基於金屬的系統相媲美。基於氧氣的版本反應較慢，但為大規模生產提供了更實用且具成本效益的途徑。研究團隊發現，氧氣在光照下會降解核黃素，導致自放電。然而，氧氣電池提供的功率密度仍高於早期基於葡萄糖的設計。
研究人員計劃通過修改維他命與電解液的相互作用以及改善流動電池的工程設計來解決光敏感問題。如果進一步發展，核黃素-葡萄糖系統可能成為可持續能源儲存的重要一步。憑藉天然、可生物降解且價格低廉的組件，這類電池未來有望為家庭或小型設備提供一種環保的供電選擇，而無需依賴有毒金屬或複雜的供應鏈。
