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海泥孔隙率对海底微生物燃料电池电化学性能影响及有机质扩散分析
1
作者
李洋
刘志
+5 位作者
宰学荣
黄翔
陈岩
曹亚俐
张怀静
付玉彬
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期1567-1574,I0003,共9页
海底沉积物微生物燃料电池(MSMFC)在长期运行过程中,海泥孔隙率影响阳极表面水平方向有机质扩散,进而影响阳极电化学性能和电池功率输出.通过人工调节孔隙率在实验室模拟并研究孔隙率对MSMFC的影响,建立孔隙率与MSMFC产电量和水平扩散...
海底沉积物微生物燃料电池(MSMFC)在长期运行过程中,海泥孔隙率影响阳极表面水平方向有机质扩散,进而影响阳极电化学性能和电池功率输出.通过人工调节孔隙率在实验室模拟并研究孔隙率对MSMFC的影响,建立孔隙率与MSMFC产电量和水平扩散系数之间定量关系式.结果表明:随着孔隙率升高,阳极动力学活性先降低后升高,最高动力学活性是最低动力学活性的3.85倍;电池最大输出功率密度在孔隙率为45.2%时,达到最大值206.8 mW/m^(2).随着孔隙率的增大,有机质水平扩散系数升高,并与MSMFC产电量存在线性关系.当孔隙率为45.2%时,扩散系数为0.48 m^(2)/s,MSMFC产电量达到804.04 J.该研究结果将为MSMFC在不同海域布放选址、阳极结构设计及电池长期产电运行提供技术支撑.
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关键词
海泥孔隙率
海底微生物燃料电池
电化学特性
电池
功率
稳态扩散
有机质水平扩散系数
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职称材料
三聚氰胺改性阳极对海泥电池性能的影响
2
作者
侯少鑫
李佳
+3 位作者
郝耀康
刘昕沛
付玉彬
黄翔
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期1023-1028,共6页
为了提高海底沉积物微生物燃料电池的输出功率,本文对胺改性阳极产电性能进行研究。利用三聚氰胺改性方法在阳极表面引入含氮官能团,并在600℃热处理,制备一种掺氮改性阳极。相比于空白组,三聚氰胺改性阳极表面细菌附着量提高4.6倍,循...
为了提高海底沉积物微生物燃料电池的输出功率,本文对胺改性阳极产电性能进行研究。利用三聚氰胺改性方法在阳极表面引入含氮官能团,并在600℃热处理,制备一种掺氮改性阳极。相比于空白组,三聚氰胺改性阳极表面细菌附着量提高4.6倍,循环伏安电容量提高3.8倍,电子转移相对动力学活性提高7.7倍。改性阳极构成电池最大输出功率密度为67 mW/m^(2),是空白组的2.4倍,长期输出电压稳定在790 mV左右。该改性阳极制备方法简单易行、成本低,为海底微生物燃料电池阳极设计与开发提供了新思路。
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关键词
海底
沉积物
微生物
燃料
电池
三聚氰胺
氮掺杂
碳阳极
电化学性能
电池
功率
阳极改性
生物
活性
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职称材料
题名
海泥孔隙率对海底微生物燃料电池电化学性能影响及有机质扩散分析
1
作者
李洋
刘志
宰学荣
黄翔
陈岩
曹亚俐
张怀静
付玉彬
机构
中国海洋大学材料科学与工程学院
中国海洋大学化学化工学院
中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室
中国海洋大学海洋地球科学学院
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期1567-1574,I0003,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(22075262)。
文摘
海底沉积物微生物燃料电池(MSMFC)在长期运行过程中,海泥孔隙率影响阳极表面水平方向有机质扩散,进而影响阳极电化学性能和电池功率输出.通过人工调节孔隙率在实验室模拟并研究孔隙率对MSMFC的影响,建立孔隙率与MSMFC产电量和水平扩散系数之间定量关系式.结果表明:随着孔隙率升高,阳极动力学活性先降低后升高,最高动力学活性是最低动力学活性的3.85倍;电池最大输出功率密度在孔隙率为45.2%时,达到最大值206.8 mW/m^(2).随着孔隙率的增大,有机质水平扩散系数升高,并与MSMFC产电量存在线性关系.当孔隙率为45.2%时,扩散系数为0.48 m^(2)/s,MSMFC产电量达到804.04 J.该研究结果将为MSMFC在不同海域布放选址、阳极结构设计及电池长期产电运行提供技术支撑.
关键词
海泥孔隙率
海底微生物燃料电池
电化学特性
电池
功率
稳态扩散
有机质水平扩散系数
Keywords
sediment porosity
marine sediment microbial fuel cell(MSMFC)
anode electrochemical properties
cell power
steady-state diffusion
horizontal diffusion coefficient of organic matter
分类号
TM911.4 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
三聚氰胺改性阳极对海泥电池性能的影响
2
作者
侯少鑫
李佳
郝耀康
刘昕沛
付玉彬
黄翔
机构
中国海洋大学材料科学与工程学院
中国海洋大学环境科学与工程学院
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期1023-1028,共6页
基金
国家自然科学基金项目(22075262)。
文摘
为了提高海底沉积物微生物燃料电池的输出功率,本文对胺改性阳极产电性能进行研究。利用三聚氰胺改性方法在阳极表面引入含氮官能团,并在600℃热处理,制备一种掺氮改性阳极。相比于空白组,三聚氰胺改性阳极表面细菌附着量提高4.6倍,循环伏安电容量提高3.8倍,电子转移相对动力学活性提高7.7倍。改性阳极构成电池最大输出功率密度为67 mW/m^(2),是空白组的2.4倍,长期输出电压稳定在790 mV左右。该改性阳极制备方法简单易行、成本低,为海底微生物燃料电池阳极设计与开发提供了新思路。
关键词
海底
沉积物
微生物
燃料
电池
三聚氰胺
氮掺杂
碳阳极
电化学性能
电池
功率
阳极改性
生物
活性
Keywords
marine sediment microbial fuel cells
melamine
nitrogen-doped
carbon anode
electrochemical performance
battery power
anode modification
biological activity
分类号
TM911.4 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
海泥孔隙率对海底微生物燃料电池电化学性能影响及有机质扩散分析
李洋
刘志
宰学荣
黄翔
陈岩
曹亚俐
张怀静
付玉彬
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
三聚氰胺改性阳极对海泥电池性能的影响
侯少鑫
李佳
郝耀康
刘昕沛
付玉彬
黄翔
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
统计分析
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