Performance of single-layer paper-based co-laminar flow microbial fuel cells

微生物燃料电池 阳极 阴极 材料科学 功率密度 电极 层流 电解质 纳米技术 碳纳米管 电流密度 光电子学 化学工程 化学 功率(物理) 工程类 量子力学 物理 物理化学 航空航天工程
作者
Cheon Ho Lee,Hongyoung Ha,Yoomin Ahn,Hong Liu
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:580: 233456-233456 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2023.233456
摘要

This paper presents a novel design and operation of microbial fuel cells (ΜFCs), which contain monolayer paper-based substrate/electrodes and microchannels with co-laminar flow. The electrodes with multi-wall carbon nanotubes are fabricated by the screen-printing method and the microchannels are patterned using photo-lithography. A double-inlet and diverging channel design is incorporated in the fuel cell configuration and demonstrated significantly improved performance. The fluid flows of electrolytes through the porous paper media are simulated using steady-state and transient computational fluid dynamics The best performance is achieved under the following conditions: an electroactive microbial (S. oneidensis) concentration of OD6001.5, 50 mM electron donor (lactate), and direct immobilized of the inoculum on the anode surface. The developed MFCs achieves a peak power density of 19.4 ± 0.23 μW cm−2 and maximum current density of 190.4 ± 1.39 μA cm−2, surpassing the performance of all previously reported paper-based single MFCs that utilize paper-based electrodes. In addition, hybrid-type MFCs that containing enzymatic air-breathing cathodes are investigated to enhance their performance. The novel paper based self-pumping MFC has the potential to make lab-on-a-chip type portable medical diagnosis devices with integrated power sources practical and feasible.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
SciGPT应助xwwx采纳,获得10
1秒前
青霜发布了新的文献求助10
1秒前
酷波er应助周宇蛋采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
生vvv发布了新的文献求助10
2秒前
毛77完成签到,获得积分10
2秒前
科目三应助梓璇采纳,获得10
2秒前
缘起缘灭完成签到,获得积分10
3秒前
伶俐捕完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
桃花岛主完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
6秒前
忧虑的egg发布了新的文献求助10
6秒前
丘比特应助毛77采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
123发布了新的文献求助10
9秒前
猫咪老师超nice完成签到,获得积分10
10秒前
木子发布了新的文献求助10
10秒前
luen发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
万能图书馆应助清水巍少采纳,获得10
11秒前
11秒前
郗文慧完成签到,获得积分10
12秒前
Sure完成签到,获得积分10
12秒前
哈哈应助沉静野狼采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
11发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
Akim应助鳗鱼橘子采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
PPPPPavel发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7295060
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8913551
关于积分的说明 18873038
捐赠科研通 6961420
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210143
关于科研通互助平台的介绍 2379484
邀请新用户注册赠送积分活动 2186424