生物電池的原理、分類及特點早在1911年植物學家Potter用酵母和大腸桿菌進行試驗時，就發現微生物也可以產生電流，從此開創了生物電池的研究。生物電池的出現，改變和擴大了人們對電池的認識，并由于生物電池無毒無污染，也為人們在減少或消除電池對環境的污染方面提供了新的途徑。
所謂生物電池，是指將生物質能直接轉化為電能的裝置。生物質蘊涵的能量絕大部分來自于太陽能，是綠色植物和光合細菌通過光合作用轉化而來的。地球上每年僅由植物捕獲的太陽能至少產生4.2×1017千焦耳自由能。這是非常豐富的能源。從原理上來講，生物質能能夠直接轉化為電能主要是因為生物體內存在與能量代謝關系密切的氧化還原反應。這些氧化還原反應彼此影響，互相依存，形成網絡，進行生物的能量代謝。
有些反應是在單個酶的催化下完成的，有些反應相互聯系，上一步反應的產物是下一步反應的底物，形成流水線，有關的酶組織在一起形成多酶體系共同催化進行。這些氧化還原反應形成的代謝網絡可以從不同層次上看成是生物體內存在的“生物電池”，甚至可把生物個體看成“生物電池”。
糖、脂肪、蛋白質在生物體內徹底氧化之前，都先經過分解代謝，在不同的分解代謝過程中都伴有代謝物的脫氫過程和輔酶NAD+或FAD的還原。這些攜帶著氫離子和電子的還原型輔酶，在最終將氫離子和電子傳遞給氧時，都經歷一段相同的過程。人們把有機分子在機體內氧化分解成二氧化碳和水并釋放能量的過程稱為生物氧化。
生物氧化實際上是細胞呼吸作用中的一系列氧化還原反應。任何氧化―――還原物質連在一起，都可以有氧化還原電勢產生。生物體內一些重要氧化還原物質的氧化還原電勢已經測出，如下表所示。因此，生物體內的氧化還原物質進行氧化還原反應時，基本原理和化學電池一樣，可以把生物體內的氧化劑和還原劑做成電池。
結論生物學對生命現象的揭示，為生物電池的研制提供了很多啟發，生物技術的發展，又為改進生物電池，提高效能提供多種技術手段。環境狀況的惡化及能源需求的變化，促使人們對生物電池重新認識和評價。因此加強生物電池的研究開發，對生物電學的基礎理論及相關技術的研究具有推動作用，對解決環境與能源問題具有重要意義。
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