不同阴极对微生物燃料电池产电性能的影响比较

• 作者: 侯晓月 侯燕萍 刘广立 张仁铎 袁也 骆海萍 黎嘉仪
• 来源期刊: 环境工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 微生物燃料电池 阴极 产电性能 活性炭 道康宁1-2577 不锈钢网
• 年，卷（期）: 2014,（8）
• 所属期刊栏目: 水污染防治
• 页码范围: 3143-3148
• 分类号: X703
• 语种: 中文

摘要

阴极催化性能及材料对微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)的产电特性及制造成本有很大影响.本研究选用金属铂(Pt)、活性炭作为催化剂、聚四氟乙烯(PTFE)和道康宁1-2577作为阴极的扩散层、碳布和不锈钢网作为阴极的基体材料制备得4种阴极,分别考察了相应MFC的产电性能和阴极特性.结果表明,采用传统Pt催化剂+PTFE扩散层+碳布制备成的阴极(Pt-PTC),MFC的最大输出电压为560 mV,最大功率密度为808 mW/m2,而采用活性炭+道康宁1-2577+不锈钢网制备成的阴极(AC-DCS),MFC的最大输出电压为510 mV,最大功率密度为726 mW/m2,两者的MFC产电性能极为接近.SEM结果表明,活性炭催化层表面和道康宁1-2577扩散层分别比Pt催化层及PTFE扩散层的更均匀光滑.阴极线性伏安测定结果表明,AC-DCS与Pt-PTC的电化学氧化性能较为接近.AC-DCS阴极成本仅为Pt-PTC的1/300左右,是一种低成本扩大化生产MFC阴极的新方法.