不同碳材料阳极对海底微生物燃料电池性能影响  被引量:5

Effect of carbon anode materials on electrogenesis of marine benthonic microbial fuel cells

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作  者:张业龙[1] 付玉彬[1] 董青[1] 刘媛媛[1] 卢志凯[1] 

机构地区:[1]中国海洋大学材料与工程研究院,山东青岛266100

出  处:《现代化工》2012年第11期55-58,共4页Modern Chemical Industry

基  金:国家海洋局可再生能源专项资金项目(GHME2011GD04);山东省自然科学重点基金项目(ZR2011BZ008)

摘  要:分别以相同投影面积的不同碳材料作阳极,以最大功率、阳极电势和内阻为评价指标,研究不同碳材料对海底微生物燃料电池(BMFCs)产电性能影响,利用塔菲尔曲线比较不同碳材料电化学活性。结果表明:碳纤维、碳毡、泡沫碳、碳棒做阳极时,稳定电位和启动时间基本相同;抗极化性能依次减弱;最大功率密度分别为45.79、22.16、16.85、6.17 mW/m2;电池内阻分别为:213、257、312、358Ω;最大交换电流密度分别为0.33、0.13、0.11、0.01 A/m2;组成电池的稳定输出功率分别为0.72、0.61、0.51、0.32 mW。阳极物质传递分析表明,BMFCs产电性能受阳极材料表面附着微生物数量和底物转移率影响。The effect of different carbon anode materials with the same projected area on the performance of benthonic microbial fuel cells (BMFCs) is studied, taking max power, anode potential and internal resistance as evaluation indices. The electrochemical activity of different materials is investigated using Tafel plot. The results show that when carbon fiber, carbon fiber felt, foamy carbon and carbon rod are used as BMFCs' anodes respectively, the similar stable potential and start-up time can be achieved. The polarization resistance ability is weakened in turn. The maximum power densities are 45.79,22. 16,16. 85 and 6. 17 mW/m2. The internal resistance is 213,257,312 and 358 Ω The exchange current densities is 0. 33,0. 13,0. 11,0. 01 A.m^-2 and the stable output power is 0. 72,0. 61,0. 51 and 0. 32 mW ,respectively. The mass transfer analysis of anode shows that the rate of substrate removal and the microbial population limit the output power of BMFCs.

关 键 词:碳材料 阳极材料 海底微生物燃料电池 输出功率 

分 类 号:TM911.45[电气工程—电力电子与电力传动]

 

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