王健
,
宰学荣
,
刘建敏
,
柴方刚
,
庄晓培
,
付玉彬
材料开发与应用
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 mA/cm2,是未改性的3.6倍.改性电池的最大功率密度为408.8 mW/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
刘建敏
,
卢志凯
,
宰学荣
,
付玉彬
材料开发与应用
环境温度对海泥发电(海底微生物燃料电池)具有重要影响.本文进行了4℃环境与常规室温环境(25℃)电池性能对比试验,结果表明:4℃环境下电池阳极启动时间明显慢于室温(25℃),阴极启动几乎无影响.4℃条件电池内阻(l005 Ω)高于室温条件(703 Ω),室温电池最大输出功率密度比4℃环境升高10mW/m2,电流密度增加46.6 mA/m2.低温环境(4℃)可导致微生物活性降低,物质扩散速度变慢,进而导致其电池性能低于室温环境.此实验对实海环境下海底微生物燃料电池设计提供了指导,具有实际意义.
关键词:
海底微生物燃料电池
,
温度影响
,
电池内阻
,
功率密度
于盛旺
,
李晓静
,
张思凯
,
范朋伟
,
黑鸿君
,
唐伟忠
,
吕反修
功能材料
使用自行研制的新型MPCVD装置,以H2-CH4为气源,在输入功率为5kW,沉积压力分别为13.33、26.66kPa和不同的甲烷浓度下制备了金刚石膜。利用等离子体发射光谱法对等离子体中的H原子和含碳的活性基团浓度进行了分析。用扫描电镜、激光拉曼谱对金刚石膜的表面和断口形貌、金刚石膜的品质等进行了表征。实验结果表明,使用新型MPCVD装置能够在较高的功率密度下进行金刚石膜的沉积;提高功率密度能使等离子体中H原子和含碳活性基团的浓度明显增加,这将提高金刚石膜的沉积速度,并保证金刚石膜具有较高的质量。
关键词:
新型MPCVD装置
,
金刚石膜
,
功率密度
,
生长速率
侯俊先
,
刘中良
,
张培远
工程热物理学报
石墨烯由于具有优异的导电性、高的比表面积、好的生物相容性,受到各界广泛关注.本文利用肼化学还原法得到比表面积为535m2/g的石墨烯,利用此石墨烯修饰碳布(GNS-anode)作为微生物燃料电池阳极,并与多壁碳纳米管修饰的阳极(MWCNT-anode)和未修饰的碳布(CC-anode)进行了详细的比较.碳纳米管和石墨烯的形貌和特性采用SEM、BET、TEM、XRD表征.电极的电化学性质利用循环伏安法(CV)和交流阻抗谱(EIS)衡量.装配GNS-anode运行的微生物燃料电池获得的最大功率密度为652 mW/m2,分别是MWCNT-anode和CC-anode的1.4倍和2.0倍,表明石墨烯能够提高微生物燃料电池(MFC)阳极性能,从而提高MFC功率输出.
关键词:
石墨烯
,
碳纳米管
,
微生物燃料电池
,
比表面积
,
功率密度
蒋杭城
,
许蕾
,
谢静
,
刘昱含
,
肖遣
,
张光明
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.05.2014091201
为了实现剩余污泥资源化，本实验采用了超声波破壁的预处理方式，构建了以剩余污泥破壁处理混合液为阳极液和以KMnO4溶液为阴极液的序批式双室微生物燃料电池（ Microbial Fuel Cells，MFC）．将MFC的输出功率密度和COD去除速率作为电池性能的考察指标，研究了超声预处理和投加污泥量对MFC性能的影响．结果表明，随着对投加污泥预处理比（超声预处理污泥量占投加污泥量的比例）和投加污泥浓度的上升， MFC的输出功率密度和 COD 去除速率也随之上升，在100％污泥预处理比下输出功率密度峰值为296 mW·m－2（ Rext＝1000Ω）；平均COD去除速率为90 mg·L－1·d－1．在投加污泥浓度为8000 mg·L－1时，输出功率密度峰值为476 mW·m－2（ Rext＝1000Ω）；平均COD去除速率为100 mg·L－1·d－1．由实验结果分析，采用超声波破壁预处理高浓度的剩余污泥作为燃料搭建MFC，可提高微生物燃料电池的产电性能和COD去除速率．
关键词:
超声预处理
,
剩余污泥
,
微生物燃料电池
,
功率密度
,
有机物去除速率
倪爱清
,
王延明
,
王继辉
,
牟书香
,
高国强
玻璃钢/复合材料
以融冰界面位移与相变传热理论为基础,考虑了玻璃纤维增强树脂复合材料层和冰层的升温蓄热、界面冰层融化相变潜热以及冰层与周围空气的对流传质、对流换热和辐射换热等影响,提出了一种基于高分子电热膜的电热除冰功率密度计算的数学模型.对特定除冰模型进行了功率密度的计算,并通过模拟特定环境下的实际除冰实验对计算结果的准确性进行了验证,计算结果与实验结果吻合较好.
关键词:
高分子电热膜
,
电热除冰
,
功率密度
,
数学模型
何仲
,
康小平
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2013.03.005
基于功率密度的二阶矩方法,数值模拟研究了非傍轴余弦平方-高斯光束的束宽、远场发散角和M2因子.计算结果表明:1)束腰宽度W0(0)随w0/λ的增大而增大.当w0/λ较大(w0/λ≥0.5)时,束腰宽度随着偏心参数的增大而减小. 2)当w0/λ→0时,远场发散角趋于渐近值θ0max=63.435°,与偏心参数α无关.3)在非傍轴范畴,余弦平方-高斯光束的M2因子不仅与偏心参数α有关,而且还与初始束腰宽度和波长之比w0/λ有关.当w0/λ足够小时, M2因子可小于1.对给定的偏心参数α,M2因子随w0/λ的变化并非总是单调的.M2因子随w0/λ的增大而增大,当达到最大值后又逐渐减小,最后渐近趋于一稳定值.
关键词:
激光光学
,
非傍轴余弦平方-高斯光束
,
功率密度
,
M2因子
谢志翔
,
陈婷
,
王竹梅
,
沈宗洋
,
廖润华
,
李月明
人工晶体学报
通过柠檬酸低温燃烧法合成了A位缺位的(La06Sr1.4)1-xMgMoO6-δ(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1)固体氧化物燃料电池阳极材料.系统研究了A位缺位量对材料晶体结构、电导率以及电化学性能的影响规律.研究结果表明,A位缺位的LSMM均为双钙钛矿相结构,在5％H2/Ar还原气氛中经1250℃煅烧10 h具有良好的结构稳定性.A位缺位提高了LSMM在空气中的结构稳定性,随着缺位量的增加材料的电子电导率逐渐减小,阳极的极化电阻逐渐减小,电池的功率密度逐渐增加.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
阳极
,
缺位
,
阻抗
,
功率密度
