赵仲凯
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付玉彬
,
宰学荣
,
徐谦
,
李魁忠
,
刘佳
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2011.04.008
制备了一种樟脑磺酸掺杂聚苯胺(PANI-(D-CSA))新型复合阳极,研究了其最佳配比,并在海底微生物燃料电池(BMFC)中测定其电化学性能.采用XRD衍射、热失重对聚苯胺阳极材料进行了表征.结构分析表明,PANI-(D-CSA)为部分结晶,热稳定性较好.性能测试表明,PANI-(D-CSA)质量分数为50%时复合阳极具有最小的内阻,最低的阳极极化曲线斜率,同时电池的输出功率密度显著提高,最大输出功率密度达到233.9 mW/m2,是BMFC-石墨阳极的3.7倍.这种新型复合阳极有望应用在BMFC中以得到较高的输出功率密度.
关键词:
樟脑磺酸掺杂聚苯胺
,
复合阳极
,
电化学性能
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海底微生物燃料电池
刘佳
,
付玉彬
,
徐谦
,
李魁忠
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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
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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
