海底微生物燃料电池聚吡咯/多壁碳纳米管复合改性阳极及电化学性能

王健¹，宰学荣²，刘建敏³，柴方刚¹，庄晓培¹，付玉彬¹

1. 中国海洋大学材料科学与工程研究院2. 中国海洋大学化学与化工学院3. 国网山东省电力公司青岛供电公司

摘 要：以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为掺杂剂,氯化高铁为氧化剂,采用化学氧化法制备了聚吡咯/多壁碳纳米管(PPy/MWCNTs)复合材料,并以该复合材料制备海底微生物燃料电池的阳极,并测试了改性阳极及电池的电化学性能。研究表明,聚吡咯紧密包裹在MWCNTs表面,改性阳极最大交换电流密度0.66 m A/cm2,是未改性的3.6倍。改性电池的最大功率密度为408.8 m W/m2,是未改性电池的5倍多。改性电极的电容是赝电容和双电层电容协同作用的结果,显著提高了电子传递效率和抗极化性能。提出了一种阳极/生物膜界面电子传递的新机理。

关键词：海底微生物燃料电池;聚吡咯/多壁碳纳米管复合材料;改性阳极;电化学性能;功率密度;