使用氧化铁的细菌来提高pH中性的全铁流电池的性能
Sitao Li1,2, Sen Fan1,3, Xinyuan Peng1,3
1Key Laboratory of Environmental and Applied Microbiology, Environmental Microbiology Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu Institute of Biology, Chinese Academy of Science, Chengdu 610041, China.
微空气铁氧化细菌可以提高全铁氧化回氧流电池的性能. 这项研究表明,电流密度和功率得到了改善, *Brucella* 显示出显著的铁氧化电活性.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 微生物学 微生物学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 全铁氧化还原流电池 (RFB) 由于可访问的电解质,提供了潜在的电解质.
- 微空气铁氧化细菌 (FeOB) 在提高RFB性能方面的作用仍未得到充分研究.
研究的目的:
- 为了研究使用FeOB的全铁RFB的性能提升.
- 为了确定在RFB中负责铁-铁氧化的特定细菌物种.
主要方法:
- 在RFB实验中使用了Fe2+-乙胺酸 (DTPA) /Na3[Fe(CN) 6氧化还原对.
- 进行了电化学测试,包括电流密度,功率密度和时计.
- 进行微生物组成分析以确定主导细菌物种.
主要成果:
- 使用FeOB的实验反应器在0.1M时达到22.56A/m2的最大电流密度,显著超过对照组 (16.96A/m2).
- 使用FeOB的功率密度达到了3.42 W/m2,而控制组的功率密度为1.58 W/m2.
- FeOB注射导致阳极极化阻抗增速较慢,Fe2+-DTPA氧化峰值的负转变为494mV.
- 与FeOB一起的电解质度较高 (0.3M) 导致更好的排放特定容量.
- 微生物分析显示 *Brucella* 是主导物种 (高达75%),表明其铁氧化电活性.
结论:
- 微空气铁氧化细菌,特别是布鲁塞拉,显著提高全铁氧化还原流电池的电化学性能.
- FeOB提高了关键性能指标,包括电流密度,功率密度和充电能力,同时减轻了阳极退化.
- 这项研究强调了一种新的生物电化学方法,用于推进RFB技术.
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