Electricity generation and energy storage in microbial fuel cells with manganese dioxide capacitive electrode

储能 微生物燃料电池 电极 电容感应 环境科学 废物管理 电化学能量转换 发电 化学能 材料科学 化学 电气工程 工程类 电化学 冶金 功率(物理) 阳极 物理 物理化学 有机化学 量子力学
作者
Qiang Xü,Jian-Mi Wang,Xiaolong Cheng,Yong-Qi Jiang,Rui-Rui Tian,Huan Fu,Yu-Xuan Ji,Jun Zhou,Gaosheng Ji,Xiaoyu Yong
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier]
卷期号:598: 234192-234192 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2024.234192
摘要

A composite manganese dioxide@carbon felt (MnO2@CF) electrode is hydrothermally prepared by loading rod-like MnO2 on the CF. The power density of microbial fuel cell (MFC) with MnO2@CF bioanode (2754.15 mW m−2) is 6.21 times higher than that with CF bioanode. The stored charge of the MnO2@CF bioanode (2625.23C m−2) is 2.82 times higher than that of the CF bioanode (930.81C m−2) by the chronoamperometric tests within a 30 min charging-discharging process. Furthermore, analysis of extracellular polymeric substance (EPS) shows that modification with rod-shaped MnO2 displays a significant positive response and coordination ability to the accumulation and allocation of EPS components of the electrochemical active biofilm matured on MnO2@CF bioanode, especially the aromatic proteins facilitate the extracellular electron transfer. High-throughput sequencing reveals that the dominant phyla on MnO2@CF bioanode are Proteobacteria (40.15%, a well-known electrochemical active microorganism) and Bacteroidetes (22.68%), which contributes to the anaerobic metabolism of electron donors to facilitate the operation of MFC systems. This work shows that modification with MnO2 on the CF precursor significantly improves the capacitance of MnO2@CF electrode and the electrochemical properties of MFCs, which provides an idea for assembling MFCs with highly capacitive bioanodes to generate and store renewable energy simultaneously.
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
搜集达人应助走四方采纳,获得10
刚刚
刚刚
研友_VZG7GZ应助鹬鸱采纳,获得10
刚刚
大熊完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.1应助ls采纳,获得10
2秒前
lychee关注了科研通微信公众号
2秒前
yyz发布了新的文献求助10
2秒前
LL发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
777发布了新的文献求助10
3秒前
读博读博完成签到 ,获得积分10
4秒前
阳光铭媚完成签到,获得积分20
4秒前
zhang完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
英俊大树发布了新的文献求助10
6秒前
LYNN发布了新的文献求助10
6秒前
Ava应助张奎采纳,获得10
6秒前
郭1完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
宝安完成签到,获得积分10
8秒前
jzw完成签到,获得积分10
8秒前
情怀应助阿信必发JACS采纳,获得10
8秒前
酷波er应助超级采纳,获得10
9秒前
9秒前
Lemon完成签到,获得积分10
10秒前
王小乔完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
李健的小迷弟应助知意采纳,获得10
11秒前
12秒前
大模型应助LYNN采纳,获得10
12秒前
芊芊发布了新的文献求助10
12秒前
mildgordon发布了新的文献求助10
12秒前
斯文败类应助孤独蘑菇采纳,获得10
13秒前
13秒前
斯文败类应助殷勤的聪健采纳,获得10
13秒前
bkagyin应助科研小白采纳,获得10
14秒前
大个应助shine采纳,获得10
14秒前
dingmeijia发布了新的文献求助10
15秒前
yangwang发布了新的文献求助10
15秒前
16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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6041321
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7780744
关于积分的说明 16233982
捐赠科研通 5187337
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775755
邀请新用户注册赠送积分活动 1758873
关于科研通互助平台的介绍 1642368