基于杂多酸的光催化生物质燃料电池性能

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。