生物燃料电池研究进展

生物燃料电池利用生物催化剂直接把化学能转化为电能,具有燃料来源广泛、反应条件温和、生物相容性好等优点。按采用催化剂的不同,可分为微生物燃料电池和酶生物燃料电池。简述了生物燃料电池的工作原理,综述了其最新的研究进展。微生物燃料电池发展的新方向主要是无介体微生物燃料电池的研究和高活性微生物的选用;而酶生物燃料电池的研究,集中在寻找固定酶的新方法,发展体积更小的无介体酶生物燃料电池,以及与太阳电池相结合等方面。对生物燃料电池未来的发展方向进行了展望。     

生物燃料电池

简介了生物燃料电池的概念和工作原理 ,回顾了生物燃料电池的发展历史。对 80年代后两种生物燃料电池———微生物燃料电池和酶燃料电池的研究动态分别进行了总结 ,并对目前存在的主要问题进行了分析。阐述了当前研究的发展方向 ,预计随着燃料电池研究热潮的再度兴起和生物技术的高速发展 ,生物燃料电池技术研究将取得显著进展     

新型生物燃料电池技术进展

<正>新型生物燃料电池随着地球上人口数量不断增长,经济日益发展,能源愈来愈显得重要。新型能源——生物燃料,吸引了不少科学家对其进行研究与开发。众所周知,生物燃料一般是指通过生物资源生产的燃料,主要有乙醇和生物柴油两种,可以替代广泛使用的汽油和柴油,是一种可再生能源。20世纪70年代以来,由于众多国家日益重视生物燃料的发展,取得了显著的研究成果。而所谓的生物燃料电池(Biofuel cell),就是按照燃料电池的原理,利用生物质能将有机物(如糖类等)中的化学能直接转化成电能的一种电化学装置。     

酶生物燃料电池的研究进展

总结了近年来构筑酶生物燃料电池(EBFC)的碳基纳米材料、金属纳米粒子、导电纳米杂化材料及其电极、电池性能,指出使用导电纳米杂化材料的3D生物电极设计EBFC是未来的发展方向,3D生物电极结合了碳纳米材料和金属纳米粒子的优点,使其具有更高的比表面积和酶负载量,可以提高EBFC的电流密度和输出功率;此外,EBFC在可植入...     

燃料电池用碳材料的研究进展

碳材料因其具有独特的物化性能以及各异的形态而成为电池部件的重要原材料,广泛应用于燃料电池中。以质子交换膜燃料电池(PEMFC)为例,介绍了燃料电池中电极基质、双极板、担体碳和贮氢碳材料的研究进展。涉及燃料电池电极基质和双极板的制备工艺与性能,以及催化剂担体碳的不同粒度、聚集形态对催化剂活性的影响。并对纳米碳贮氢材料在燃料电池方面的研究应用做了简单的评述。     

高锰酸钾用于生物燃料电池阴极电子受体

为提高生物燃料电池(MFC)的输出功率和有机物的降解效率,实验以KMnO4为阴极电子受体,泡沫金属为阳极.葡萄糖模拟废水为基质,设计了新型双室生物燃料电池,考察了KMnO4浓度、pH值对MFC产电性能的影响.结果表明,KMnO4浓度为500 mg/L时,MFC的最大开路电压可达1.68 V,最大输出比功率为8 657 mW/m3,电池的内阻为232 Ω.同时化学需氧量(COD)去除率为87.1%,库仑效率为45.2%.阴极液的pH值对电池的产电性能有显著影响,酸性溶液条件下有利于改善电池的性能.本研究设计的MFC可有效地降解有机物回收电能,同时提高了电池的产电能力,具有显著的经济、环境效益和应用前景.     

索尼公司新型生物燃料电池

<正>生物燃料电池的结构生物燃料电池是将燃料(有机物质)的化学能直接转化为电能的一种装置。因其所使用的有机物质如甲醇、乙醇、葡萄糖等生物质蕴涵的能量绝大部分来自于太阳能,是绿色植物和光合细菌通过光合作用转化而来的,无限量地存在于地球上,所以生物燃料电池是一种真正有希望长期运行的燃料电池。根据催化剂的种类可分为微生物燃料电池和酶法生物燃料电池,微生     

阴极液环境条件对生物燃料电池性能的影响

以铁氰化钾为阴极电子受体,葡萄糖模拟废水为燃料,构建了无媒介体双室生物燃料电池,考察了阴极液中铁氰化钾浓度、pH值、离子强度对电池性能的影响.结果表明:增大铁氰化钾浓度,可以降低MFC的内阻,提高MFC的开路电压和输出功率.铁氰化钾质量浓度由0.5 g/L增加到10.0 g/L,MFC表观内阻由713 Ω降低到151 Ω,MFC最大输出功率由802 mW/m3增加到4 061 mW/m3;K,3Fe(CN)6质量浓度为0.5 g/L时,在阴极液中加入3 g/L NaSO4电解质,MFC的内阻由713 Ω降低到253 Ω,输出功率由802 mW/m3增加到1 820 mW/m3;阴极液的pH值对电池的发电性能也有影响.     

燃料电池Pd催化剂研究进展

燃料电池相比化石燃料具有装置便携、易于运输和比能量高等优点.催化剂的电催化活性是影响燃料电池成功应用的一个重要因素.Pd催化剂在碱性环境下对醇类氧化有着很高的催化活性.综述了Pd催化剂用于燃料电池的研究进展.     

海底生物燃料电池阴极二氧化锰改性及性能

阴极改性是提高海底生物燃料电池输出功率的重要途径之一。金属锰氧化物可作为阴极表面电子转移介体,加速电子传递,提高阴极和电池性能;二氧化锰含量不同,电池性能不同。不同含量的比较研究结果表明当阴极MnO2含量为4%时,阴极抗极化性能最好,电池内阻最小,最大输出功率密度为20 mW/m2,是纯石墨阴极电池的2倍多。同时分析了催化剂MnO2提高电池性能的电子传递机理。本研究结果可为海底生物燃料电池的阴极设计提供重要依据。     

酶燃料电池构造的研究进展

在建立资源节约型、环境友好型社会的大前提下,绿色高效生物酶燃料电池成为人们关注的热点。阐述了近十多年来酶燃料电池构造模式的演变,并逐一分析各种构造的优缺点,给出酶燃料电池的优化方法。     

固体氧化物燃料电池研究进展

固体氧化物燃料电池是直接将化学能转化成电能的全固态化学发电装置,具有能量转化效率高,无腐蚀,燃料适应性强和寿命长等优点。介绍了固体氧化物燃料电池的阳极、阴极、电解质等核心部件,介绍了固体氧化物燃料电池存在的问题,并对未来发展前景进行了展望。     

一种新型体修饰酶生物燃料电池研究

介绍了多壁碳纳米管体修饰石墨电极和天青A膜电聚合的制备方法,研究了电聚合膜时的影响因素。实验结果表明,当硝酸钠加入量为3.400 g(0.4 mol/L),引发电位范围为-1.0~2.0 V,电聚合pH=6.5,聚合圈数为10时制得的导电聚合物膜导电性能最佳。Graphit-MWNTs/PAA/GOD/PEI阳极在含0.1 mmol/L葡萄糖(pH=7.4)的PBS中,-0.375 V(vs.SCE)处电流密度为0.021 mA/cm2,实验表明该电极可使用寿命较长,应用前景广。     

直接硼氢化钠燃料电池的研究进展

综述了直接硼氢化钠燃料电池(DBFC)的催化剂、电解液、隔膜以及工作条件的研究进展,并对硼氢根(BH4-)水解和NaBH4"穿透"等进行了论述.     

直接二甲醚燃料电池研究进展

从二甲醚(DME)燃料的特性和直接二甲醚燃料电池(DDFC)的优势出发,介绍了DDFC电池和电堆的开发和研究进展.分析了DDFC膜电极(MEA)中的关键材料,电催化剂、气体扩散层、电解质膜等对电池性能的影响.此外,总结了运行条件对电池性能的影响,并讨论了DDFC目前存在的问题和未来的发展方向.     

PEM燃料电池气体扩散亚层的研究进展

在催化层和扩散层之间加入的扩散亚层能够减小催化层的水饱和度,优化扩散层中的水和气传输.对扩散亚层中的水传输机理、研究现状进行了综述,在研究现状中主要对导电碳黑的载量、PTFE（polytetrafluoroethylene）的含量和孔结构进行了阐述,并提出了研究中存在的问题.同时对扩散亚层最佳物理参数的理论模拟进行了综述,提出了扩散亚层制作改进的方面.     

微型直接甲醇燃料电池的研究进展

介绍了微型直接甲醇燃料电池(μDMFC)用膜电极组件(MEA)的特殊改性,以克服燃料和氧化物低流通性及阴极结构性水淹的问题;介绍了μDMFC的原料储存供应、集电板加工和堆体设计的进展;对μDMFC的发展和改进进行了展望.     

异形直接甲醇燃料电池的研究进展

概述了直接甲醇燃料电池(DMFC)的特点;介绍了多种DMFC的异形结构及燃料异形流动相的研究现状;分析了异形DMFC的特点:自身可以储存燃料、可用于各种结构和尺寸的移动电源,有希望解决甲醇渗漏问题;说明了异形DMFC存在功率密度低和制备过程复杂等缺陷;指明了今后异形DMFC的发展方向.