氨气处理碳毡阳极对海底沉积物微生物燃料电池性能的影响

作者：杨志伟; 付玉彬^*; 郭满; 李佳; 李洋; 郝耀康; 宰学荣

来源：材料开发与应用, 2019, 34(03): 22-33.

DOI：10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.004

• 海底沉积物微生物燃料电池
• 氨气改性碳纤维毡
• 氮掺杂阳极
• 电化学性能
• 电池性能

选取500℃、650℃、800℃对石墨碳毡阳极进行氨气处理,分别构建海底沉积物微生物燃料电池(MSMFCs)。结果表明:改性后其微生物活性和电化学活性均明显提高。500℃改性阳极表面微生物数量(10.420×1011 cfu/m2)是Blank组的2.9倍,说明500℃氨气改性增加了微生物的附着量。500℃改性阳极循环伏安电容性能(62.1 F/m2)是Blank组的2.0倍,表明其氧化还原电化学活性显著提高;电荷转移电阻(14.46Ω)为Blank组(62.39Ω)的1/4,交换电流密度是Blank组的1.1倍,说明500℃氨气处理提高了阳极的电子转移动力学活性和抗极化能力。500℃改性阳极的输出功率(60.67 mW/m2)为Blank组(29.17 mW/m2)的2.1倍,其长期输出电压达到692 mV且产电更加稳定,电池性能显著提升。

• 单位
  中国海洋大学; 化学化工学院