医用植入电子设备在维护生命健康领域发挥了重要的作用,然而发展医用植入电子设备的关键是建立安全可靠稳定的电源供给系统。葡萄糖是生物内源性物质,葡萄糖燃料电池可以直接利用生物体内含的葡萄糖获取电能,从而可以为医用植入电子设备提供能源。另外,葡萄糖也是自然界一种储量丰富、清洁、无毒的生物物质。以葡萄糖为燃料进行发电是一种有效的新能源技术。构建葡萄糖燃料电池的核心是选择合适的葡萄糖氧化的阳极催化剂。本文制备了两种金基催化剂纳米材料,以之为阳极,以商业的Pt/C催化剂为阴极,构建了能够在中性和碱性条件下工作的葡萄糖燃料电池。利用合金-去合金法制备了表面泡沫结构的柔性纳米多孔金材料,该电极在中性与碱性的条件下均展示出明显的葡萄糖催化性能以及良好的抗氧气干扰能力。我们探讨分析了该催化剂电催化氧化葡萄糖的原理和氧气的抗干扰能力的原理。此外,我们设计了一种针状的阴极保护型的电极结构,保护阴极Pt/C材料免受葡萄糖的影响,具有良好的催化氧还原能力。设计并构建阴极|隔膜|阳极结构的葡萄糖燃料电池,在pH为7.4的含有10mM葡萄糖的模拟生理溶液中,最大输出功率密度为3.4μW cm^-2。利用新型针状葡萄糖燃料电池在血液和血清分别作为燃料时成功实现对外电输出,其最大功率密度分别为1.0μW cm^-2和1.5μW cm^-2。基于简单的原位还原法及冷冻干燥技术,按照两种不同的路线成功制备了三维柔性的金气凝胶-A与金气凝胶-B葡萄糖催化剂,利用物理测试与电化学测试对比分析了金气凝胶-A与金气凝胶-B葡萄糖催化性能的差异。结果发现,金气凝胶-A相较于金气凝胶-B的催化性能有了明显提高。基于金气凝胶-A阳极材料,构建了一种无隔膜葡萄糖燃料电池,该电池在浓度为6 mM葡萄糖的0.1 M KOH溶液中,开路电压为0.54 V,最大功率密度为15.1μW cm^-2,材料放置一定时间后,仍能保持较好的输出性能,具有良好的稳定性。本文成功的制备了两种类型的纳米金材料,以之为阳极构建了新型葡萄糖燃料电池。研究结果表明,它们可以潜在为植入式的电子设备供电或作为一种生物质新能源技术。