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用纸做成的电极让微生物燃料电池更廉价高效

用纸做成的电极让微生物燃料电池更廉价高效

       美国研究人员近日在《美国化学学会?能源通讯》杂志上报告说,他们开发出一种新技术,可用纸制造微生物燃料电池的电极,与过去的方法相比这能让微生物燃料电池更为廉价和高效。微生物燃料电池是一种利用微生物来产生电能的装置,一个重要应用场景是废水处理,微生物在去除水中污染物的同时,还能产生电能。

       但目前使用的微生物燃料电池的电极通常由金属或碳毡制成,存在金属成本高、易腐蚀等缺点。虽然碳纤维制成的碳毡更便宜,但孔隙很容易堵塞。

       罗切斯特大学的研究人员报告说,碳毡可以用纸和碳膏代替。这种碳膏是由石墨和矿物油制成的。将碳膏涂在纸上后,像三明治一样压上导电聚合物层和细菌层,制成微生物燃料电池的电极。这种碳膏电极的成本低于碳毡电极。

       研究人员解释说,他们使用的微生物是希瓦氏菌MR-1这种细菌可以吞噬废水中的有毒重金属离子,并在此过程中释放电子。碳膏可以吸引这些电子,然后通过导线传输到另一个电极,形成电流。试验表明,碳膏电极的效率高于碳毡电极,前者的平均电流输出可达2.24每平方米安培,后者只有0.94每平方米安培。

       科学界长期讨论微生物燃料电池,但如何廉价高效地制造微生物燃料电池一直是一个难题。研究人员表示,这种新技术方法简单、成本低、效率高,有利于微生物燃料电池的未来发展和应用。

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