三聚氰胺改性阳极对海泥电池性能的影响

为了提高海底沉积物微生物燃料电池的输出功率,本文对胺改性阳极产电性能进行研究。利用三聚氰胺改性方法在阳极表面引入含氮官能团,并在600℃热处理,制备一种掺氮改性阳极。相比于空白组,三聚氰胺改性阳极表面细菌附着量提高4.6倍,循环伏安电容量提高3.8倍,电子转移相对动力学活性提高7.7倍。改性阳极构成电池最大输出功率密度为67 mW/m^(2),是空白组的2.4倍,长期输出电压稳定在790 mV左右。该改性阳极制备方法简单易行、成本低,为海底微生物燃料电池阳极设计与开发提供了新思路。

聚苯胺及其高温碳化对海底微生物燃料电池阴极电化学性能影响

利用苯胺(ANI)为前驱体,制备复合改性阴极PANI/ACFC和PANI/ACF,研究改性阴极电化学性能。结果表明PANI/ACFC和PANI/ACF阴极交换电流密度分别是空白样的4.2倍和157倍,达到1.905×10-5A/m2和7.122×10-4A/m2。MSMFCs最大功率密度达到150.54 mW/m2(PANI/ACFC)和205.92 mW/m2(PANI/ACF),较空白样提高3.2倍和4.3倍。MSMFCs阴极性能的提高可能与PANI作为电子转移中介体有关,并提出改性阴极表面电子消耗新途径。本研究结果可服务于MSMFCs阴极设计及其深海条件电池应用。

海底微生物燃料电池钴硫化物MOF改性阴极及其电化学性能

阴极改性是提高海底沉积物微生物燃料电池(MSMFC)输出功率的方式之一.钴硫化物MOF作为一种有效的氧还原反应催化剂,可望显著提高MSMFC阴极和电池性能.将钴硫化物MOF应用于海底微生物燃料电池阴极改性并研究其电化学性能.结果表明,钴硫化物MOF改性阴极具有最佳的抗极化能力、最高的反应动力学活性和最高的输出功率.其交换电流密度为11.11mA/m^2,是空白碳毡的2.14倍;其最大输出功率密度是8.27 mW/m^2,约是空白碳毡阴极的5倍.

海底微生物燃料电池碳毡阴极氨气改性及其电化学性能

在不同温度(650℃、800℃、950℃)下对碳毡阴极进行氨气热处理,比较改性前后海底微生物燃料电池(MSMFCs)阴极的电化学性能.其中950℃改性阴极的电容密度(172.53 F/cm^2)是Blank组的3.03倍,交换电流密度是空白组的1.53倍,说明950℃氨气改性后阴极的抗极化能力更高;电荷转移电阻(34.09Ω)为Blank(90.96Ω)组的0.37倍,输出功率密度(569 mW/m^2)为Blank组(337 mW/m^2)的1.69倍.故950℃氨气处理碳毡阴极具有最佳的氧还原反应速率..