二氧化錳修飾陽極在微生物燃料電池中對(duì)產(chǎn)電和儲(chǔ)能性能的影響研究.pdf

1、微生物燃料電池（MFC）可以降解污水中的大部分有機(jī)和部分無機(jī)污染物，并同時(shí)產(chǎn)生電能。本文所制備二氧化錳修飾的陽極目的是增加微生物在電極上的產(chǎn)電量，又能把產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存在電極上，以增大放電電流，來解決放電電流過小的問題。
　　采用水熱法在碳?xì)稚虾铣啥趸i作為MFC陽極，通過掃描電鏡觀察，碳?xì)值拿扛w維都包裹上了二氧化錳，與空白碳?xì)窒鄬?duì)比，發(fā)現(xiàn)二氧化錳/碳?xì)蛛姌O的最大輸出功率從原來空白碳?xì)值?40mW·m-2增加到1030mW·m-

2、2。改性后的電極在充電時(shí)間分別為10mins和20mins時(shí)，進(jìn)行放電10mins，相比平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)所釋放的電量，其分別增加131.2C·m-2、177.3C·m-2。從放電電流的角度分析，充電20mins后進(jìn)行放電，在10mins時(shí)電流為0.187mA·cm-2，相比平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)增大幅度為0.017mA·cm-2。
　　先在碳?xì)稚细街€原氧化石墨烯，再在其上合成二氧化錳，制得 MnO2/RGO/碳?xì)蛛姌O作為MFC陽極，從陽極材料的掃

3、描電鏡可以得出，碳?xì)值拿扛w維不僅包裹上二氧化錳，而且在碳?xì)掷w維之間也附著有RGO和二氧化錳。在充電時(shí)間分別為10mins和20mins時(shí)，進(jìn)行恒電位放電10mins，相比平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)所釋放的電量，其分別增加310.0C·m-2、455.0C·m-2。從放電電流的角度分析，充電20mins后進(jìn)行放電，在10 mins時(shí)電流為0.143mA·cm-2，相比平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)增大幅度為0.018mA·cm-2。
　　以海綿為基體，在其表面先后包

4、覆碳納米管（CNTs）、還原氧化石墨烯（RGO）和二氧化錳制備出電極，其中海綿原有的形貌并沒有發(fā)生改變，將其作為MFC陽極，電池最大輸出功率為210mW·m-2。當(dāng)其充電10mins和20mins后，進(jìn)行放電10mins，相比平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)要多釋放585.0C·m-2和662.5 C·m-2的電量。從放電電流角度分析，充電20mins后進(jìn)行放電，在10 mins時(shí)電流為0.123mA·cm-2，相比平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)增大幅度為0.041mA·cm-