High power density microbial fuel cell with flexible 3D graphene–nickel foam as anode

微生物燃料电池 阳极 材料科学 石墨烯 电极 功率密度 石墨烯泡沫 化学工程 燃料电池 复合材料 纳米技术 冶金 化学 氧化石墨烯纸 功率(物理) 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Hanyu Wang,Gongming Wang,Yichuan Ling,Fang Qian,Song Yang,Xihong Lu,Shaowei Chen,Yexiang Tong,Yat Li
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:5 (21): 10283-10283 被引量:280
标识
DOI:10.1039/c3nr03487a
摘要

The structure and electrical conductivity of anode play a significant role in the power generation of microbial fuel cells (MFCs). In this study, we developed a three-dimensional (3D) reduced graphene oxide–nickel (denoted as rGO–Ni) foam as an anode for MFC through controlled deposition of rGO sheets onto the nickel foam substrate. The loading amount of rGO sheets and electrode surface area can be controlled by the number of rGO loading cycles. 3D rGO–Ni foam anode provides not only a large accessible surface area for microbial colonization and electron mediators, but also a uniform macro-porous scaffold for effective mass diffusion of the culture medium. Significantly, at a steady state of the power generation, the MFC device with flexible rGO–Ni electrodes produced an optimal volumetric power density of 661 W m−3 calculated based on the volume of anode material, or 27 W m−3 based on the volume of the anode chamber. These values are substantially higher than that of plain nickel foam, and other conventional carbon based electrodes (e.g., carbon cloth, carbon felt, and carbon paper) measured in the same conditions. To our knowledge, this is the highest volumetric power density reported for mL-scale MFC device with a pure strain of Shewanella oneidensis MR-1. We also demonstrated that the MFC device can be operated effectively in a batch-mode at least for a week. These new 3D rGO–Ni electrodes show great promise for improving the power generation of MFC devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Star-XYX完成签到,获得积分10
刚刚
六六完成签到,获得积分10
3秒前
饱满飞凤发布了新的文献求助10
3秒前
勤恳的越泽完成签到,获得积分10
8秒前
aaron完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
大导师完成签到,获得积分10
11秒前
烟花应助llll采纳,获得10
13秒前
Cici发布了新的文献求助10
13秒前
忧郁难胜完成签到,获得积分10
16秒前
kk发布了新的文献求助10
18秒前
wjjjj完成签到 ,获得积分10
19秒前
随机昵称完成签到,获得积分10
20秒前
www完成签到 ,获得积分10
20秒前
热心的问萍关注了科研通微信公众号
20秒前
顺心飞雪完成签到,获得积分10
22秒前
zvan发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
24秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
25秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
Dylan完成签到,获得积分10
25秒前
28秒前
zhhua完成签到,获得积分10
28秒前
taotao完成签到 ,获得积分10
32秒前
32秒前
月亮发布了新的文献求助20
32秒前
大个应助开朗的灵松采纳,获得10
34秒前
真实的青旋完成签到,获得积分20
34秒前
34秒前
34秒前
星河完成签到,获得积分10
34秒前
liberal完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6416959
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8236043
关于积分的说明 17494537
捐赠科研通 5469776
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889699
邀请新用户注册赠送积分活动 1866657
关于科研通互助平台的介绍 1703785