苏佳
,
付玉彬
,
宰学荣
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2011.04.007
为了提高海底微生物燃料电池(BMFC)的功率,尝试利用邻苯二酚紫(PCV)修饰电池阳极,分析研究其电化学性能.结果表明,改性阳极表面的接触角由129.1°减小到了63.3°,亲水性增加.表面附着可培养异氧细菌数由6.8×105/cm2增加到1.6×106/cm2,数量提高1倍.改性阳极具有很好的抗极化性能,交换电流密度(i0)由1.337×10-3 A/m2提高到2.999 × 10 A/m2,动力学活性显著提高.电池最大功率密度(Pm)由28.5 mW/m2提高到55.1 mW/m2.同时,PCV具有生物活性,从理论上分析了PCV的生物催化性能,具有一定的探索意义.
关键词:
海底微生物燃料电池
,
阳极改性
,
邻苯二酚紫
,
电化学性能
刘佳
,
付玉彬
,
徐谦
,
李魁忠
,
赵仲凯
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2011.03.012
阳极材料直接影响海底生物燃料电池的性能.本文采用一种新型改性试剂-Fenton试剂对石墨阳极进行改性处理.结果表明,改性后电极表面主要引入了羟基和羰基,接触角从82°减小到48°,亲水性明显提高.塔菲尔曲线显示,改性前后交换电流密度分别为0.05A/m2、0.17 A/m2,电极的动力学活性显著增加,提高了两倍之多.改性和未改性电池的最大输出功率密度分别为33.21 mW/m2、20.27 mW/m2,提高了64%.这是由于阳极表面处理后引入的羟基和羰基充当了电子转移介体,明显提高了电极反应动力学活性,增加了阳极表面细菌吸附数量,加速了阳极反应,提高了电池性能.该类高性能阳极材料可望用于海底生物燃料电池的开发.
关键词:
海底生物燃料电池(BMFC)
,
阳极改性
,
Fenton试剂
,
输出功率
,
电化学性能
李魁忠
,
付玉彬
,
徐谦
,
赵仲凯
,
刘佳
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2011.03.013
阳极是限制海底微生物燃料电池输出功率的关键因素,通过改性阳极,可望提高微生物燃料电池性能.本文利用MnSO4氧化还原介体修饰石墨阳极,研究了MnSO4含量对阳极和电池产电性能的影响.结果表明,锰离子可有效加速电子转移,当阳极MnSO4的含量为4%时,阳极性能最好,电池内阻最小,最大输出功率密度为51.64mW/m2,是普通石墨电极的3倍.
关键词:
海底微生物燃料电池
,
阳极改性
,
锰盐氧化还原介体
,
电池产电性能
