葡萄糖和纤维素是地球上含量丰富、可再生、环境友好的生物质，是一种有潜力的能源。虽然它们容易获取，方便使用但是目前的技术尚不能在常温下直接氧化它们以获得能量。使用酶和微生物作为催化剂的燃料电池因为其功率输出低和持久性差而被限制，使用贵金属作为催化剂的燃料电池则由于其昂贵的造价而不能大规模使用。在该论文中，我们利用实验室已经构造的碱性单室燃料电池，用甲基紫精作为电子传递体，镍网作为电池阳极，含铂碳催化剂的碳布为阴极，研究了葡萄糖、KOH和甲基紫精浓度等不同因素对电池性能的影响，并结合高效液相色谱对葡萄糖的氧化产物进行了测定。结果表明，在1M葡萄糖、3M KOH和5mM甲基紫精的条件下，电池功率密度可以达到0.62mW/cm2；主要的氧化产物是短链有机酸，表明葡萄糖在电池放电过程中得到深度的氧化。此外，论文还提出了镍阳极和甲基紫精在电池中的作用机理，并给出了葡萄糖在电池中可能的氧化反应过程。在此研究基础上，论文进一步构建了以纤维素为燃料的碱性燃料电池，并研究了电池厌氧环境、NaOH浓度和甲基紫精浓度对电池性能的影响。在1%纤维素、5M NaOH和15mM甲基紫精的情况下，电池的最大功率为450mW/m2，最大开路电压为0.55V。高效液相色谱法检测到在其氧化产物中也存在着大量短链有机酸。结合实验结果和相关文献，我们提出在碱性燃料电池中纤维素的氧化涉及到下列反应：中间断链、剥皮反应、烯醇化/异构化、β-OH消除，α-二羰基裂解和醛醇缩合。此外，使用常见的芦苇和红藻作为燃料，燃料电池分别实现了最大功率295mW/m2和154mW/m2。这些数据表明，通过使用合适的催化剂和电极材料，常见的碳水化合物类生物质可以被更高效的转化和利用。