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微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)是一种利用附着在电极上的微生物作为催化剂氧化有机物或者无机物来产电的装置。相较于传统燃料电池,它的最大优点是:温和的操作条件(近似中性的pH)、潜在的没有限制范围的燃料。将具有良好导电性和生物相容性的电极材料作为MFC阳极,有利于电子从微生物到电极的传输和电极上微生物的附着,从而提高电池的产电和储能性能。本论文将聚苯胺(PANI)和壳聚糖(CS)接枝制备PANI/CS复合材料并作为MFC阳极材料,研究其对MFC产电和储能性能的影响。以碳毡(CF)为基体,采用电沉积法制备聚苯胺/壳聚糖(PANI/CS)电极,控制壳聚糖浓度、沉积时间、电流密度等变量,通过电化学测试得最优比例PANI/CS电极。经过测试,电沉积PANI/CS电极、PANI电极、空白CF电极作为阳极构建的MFC的最大功率密度分别为3026mW/m~3、2114mW/m~3、1404mW/m~3。在充电60min,放电90min时,PANI/CS电极、PANI电极、CF电极的释放的电荷量分别达到4874C/m~2、3692C/m~2、2654C/m~2;同时,PANI/CS电极的放电电流密度达到1.173A/m~2,分别是PANI电极和CF电极的1.24倍和2.03倍。采用化学法合成PANI/CS接枝材料,控制变量得最优比例的复合材料;并通过原位生长法和涂覆法分别制备电极。原位生长法制备的电极中,PANI/CS电极作为阳极的MFC的最大输出功率密度为3553mW/m~3,分别是PANI电极、CF电极MFC的功率密度的1.30倍、2.53倍;涂覆法制备的电极中,PANI/CS电极MFC的最大功率密度为4900mW/m~3,分别是PANI阳极、CF阳极MFC的1.42倍、3.49倍。当充电60min,放电90min时,原位生长法制备的PANI/CS电极和涂覆法制备的PANI/CS电极的释放的电量分别达到5856C/m~2、6093C/m~2。将壳聚糖(Chitosan,CS)与不同的碳材料(碳纳米管、纳米碳粉)复合,使得CS包裹在碳材料的外层,得到壳聚糖/碳材料复合材料,再制备PANI/CS/碳材料复合材料。当充电60min,放电90min时,原位生长法制备的聚苯胺/壳聚糖/碳纳米管(CPCNT)电极以及聚苯胺/壳聚糖/纳米碳粉(CPC)电极的释放的电量分别达到6756.64C/m~2、9347.91C/m~2,分别是原位生长法制备的PANI/CS电极1.15倍、1.60倍。CPCNT电极和CPC电极作为MFC阳极的电池的最大功率密度比空白CF电极分别提高2010mW/m~3、2798mW/m~3。