基于杂多酸的光催化生物质燃料电池性能
本文选题:燃料电池 + 光催化 ; 参考:《林业工程学报》2017年06期
【摘要】:直接将生物质能转化为电能的技术可减少对环境的影响并提高能量转换效率。笔者构建了阴阳两极均为液体杂多酸的光催化剂生物质燃料电池,其中杂多酸既是光催化剂也是储存电子的载体。以葡萄糖为燃料,研究了该电池在不同的燃料浓度、温度和流速条件下的电池性能并对其工作原理进行了分析。研究结果表明:阳极磷钼酸的还原度是决定电池功率的关键因素,随着光照时间的延长磷钼酸的还原度呈线性增加。相同电池运行条件下,随着电池燃料浓度的增加和光催化反应时间的延长,还原度增加,电池输出功率增大;随着温度及电池液循环流速的增加,电池的输出功率也增加。经"光照充电"后,该电池可在无光照条件下持续工作放电,试验中的电池输出功率为10 m W/cm~2以上,最大值达31.5 m W/cm~2。该燃料电池可直接、高效利用生物质能,在新能源领域有较为重要的应用价值。
[Abstract]:The technology of converting biomass energy directly into electric energy can reduce the impact on environment and improve the efficiency of energy conversion. In this paper, the photocatalyst for biomass fuel cell with liquid heteropoly acid at both the anode and the cathode is constructed, in which heteropoly acid is not only the photocatalyst but also the carrier for electron storage. Using glucose as fuel, the performance of the cell under different fuel concentration, temperature and flow rate was studied and its working principle was analyzed. The results show that the reduction degree of anodic phosphomolybdic acid is the key factor to determine the battery power, and the reduction degree of phosphomolybdic acid increases linearly with the increase of illumination time. Under the same operating conditions, with the increase of fuel concentration and photocatalytic reaction time, the reduction degree increases, the output power increases, and the output power increases with the increase of temperature and cycle flow rate. After "light charging", the battery can discharge continuously without illumination. The output power of the battery is more than 10 m W/cm~2, and the maximum value is 31.5 MW / cm ~ (2). The fuel cell can use biomass energy directly and efficiently, and has important application value in the field of new energy.
【作者单位】: 江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室南京林业大学轻工与食品学院;中国林业科学研究院林产化学工业研究所;
【基金】:江苏省自然科学基金面上项目(NBK20171450) 国家重点研发计划子课题(2017YFD0601005) 江苏省高等学校大学生创新创业训练计划(201610298079Y)
【分类号】:O643.36;TM911.4
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,本文编号:1966615
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