微生物燃料电池（Microbial fuel cells, MFCs）是一种绿色能源技术，通过微生物的催化氧化代谢污水中的有机物同时产生电能，具有清洁环境和产电的双重优势，为可生物降解及可循环利用的废弃物转变成清洁能源提供了潜在的机会，在环境治理和能源利用方面表现出较好的应用前景。然而，目前相对较低的产电效率限制了MFCs的实际应用，其中阳极电极是产电微生物富集和传递电子的重要场所，与电池极化、电子导电性、生物相容性密切相关，是影响电池性能和运行成本的关键因素。碳纳米材料具有导电性好、比表面积大、孔隙率高、成本低等特点，被认为是微生物燃料电池重要的阳极材料，得到了广泛的研究和关注。本文主要从阳极电极种类、电极结构设计和电极材料改性等方面总结改善电极生物相容性、增加产电微生物附着量、提高反应活性位点的方法，并对提高产电性能的机理进行论述。最后对碳基电极材料进行展望，以期为制备高电化学活性的阳极材料提供理论指导

一、理解原电池与电解池的异同点;理解电导、电导 率、摩尔电导率的定义及其应用。 二、 掌握电解质的活度、离子平均活度和离子平均活 度系数的定义及计算。 三、掌握离子迁移数、离子电迁移率的定义;了解迁 移数的测定方法。掌握离子独立运动定律和德拜 一休克尔极限定律。 四、重点掌握电池反应和电极反应的能斯特方程,会 利用能斯特方程计算电池电动势和电极电势 理解浓差电池的原理,了解液接电势的计算。 五、了解分解电压和极化的概念以及极化的结果 §7.1 电解质溶液的导电机理及法拉第定律 §7.2 离子的迁移数 §7.3 电导、电导率和摩尔电导率 §7.4 电解质的平均离子活度因子及德拜－休克尔极限公式 §7.5 可逆电池及其电动势的测定 §7.6 原电池热力学 §7.7 电极电势和液体接界电势 §7.8 电极的种类 §7.9 原电池设计举例 §7.10 分解电压 §7.11 极化作用 §7.12 电解时的电极反应生成

1、掌握形成可逆电池的必要条件、可逆电极的类型和电池的书面表示方法， 2、了解对消法测电动势的基本原理和标准电池的作用 3、学会所给电池、电极写出有关的化学反应方程，以及根据所给化学反应设计原电池。 4、掌握热力学与电化学之间的联系，了解电动势产生的原因。 5、熟悉电极电势的一套惯用符号和掌握标准电极电势表的应用。 6、掌握能斯特方程及其应用.熟悉电动势测定的主要应用 7、理解浓差电池产生的机理及盐桥的作用

根据传统擦伤电极试验原理,自行设计了一套用于薄膜材料钝化过程研究的装置,由于它采用的是断裂方式产生裸表面,因而克服了传统擦伤方式裸表面逐渐暴露于介质的弱点,能直接测量到真实反映钝化过程的电流衰减曲线。利用这套装置对磁控溅射晶态与非晶态不锈钢合金薄膜在3.5%NaCl溶液中的钝化过程进行了比较研究,结果表明非晶薄膜的裸表面具有更高的反应活性及更快的钝化膜形成速度

在分析离心一脉冲电场连续破乳原理的基础上,设计和制作了竖式圆柱绝缘电极实验室用的离心-脉冲电场连续破乳器.在M6401-L113B-煤油-H2SO4和Lix984N-L113A-煤油- H2SO4乳化液膜体系处理含Cu2+废水的实验中,研究了离心-脉冲电场连续破乳时的各种影响因素.结果表明,离心-脉冲电场能有效地对上述乳化液膜体系进行连续破乳,且其破乳效果比单一脉冲电场连续破乳效果要好

研究了电渣重熔过程中CrNiMoV钢中镁含量的控制技术.结果表明：最佳的渣系（质量分数）为62%CaF2-10%Al2O3－12%CaO-16%MgO;脱氧剂加入量为1kg钢加入1.5gCasi;采用较高镁含量的电极和较高的重熔电流有助于获得设计镁含量的重熔锭

采用阻抗谱技术,对2.8 A·h 18650电芯进行拆解解析,单独分析正负极电极在不同温度下(25、10和-5℃),不同荷电状态下的阻抗变化.结果表明:在不同温度下,在20%~100%荷电状态下,负极作为控制电极,其反应电化学阻抗是正极的数倍,尤其是在-5℃,达到了4倍,负极是电芯一致性问题中动力学因素的控制主因;在0~20%荷电状态下,在10和25℃下,正极的反应电化学阻抗要远远大于负极,正极成为控制端.结合目前电动车上动力电池的实用荷电状态一般在20%~95%,针对该2.8 A·h 18650电芯,提高负极电极的一致性是核心所在.同理,对其他类型电芯而言,在电芯设计过程中,在综合考虑成本的前提下,需要更有针对性地提高正负极的一致性标准,从而更为有效地改善整个电芯产品的一致性

本文通过自行设计的阻抗测量装置,首先将交流阻抗时域测量技术应用于不锈钢缝隙腐蚀过程的研究,从而实现了对缝隙腐蚀过程的瞬时测量。实验得到了1Cr13不锈钢在缝隙腐蚀过程中不同极化时间的阻抗图。获得了缝隙腐蚀过程中有关氯离子在电极表面发生吸附、破坏等随时间的变化细节,并与缝内微区溶液成分的微电极现场监测数据相吻合。据此我们提出了不锈钢发生缝隙腐蚀的溶解方程式为:

研究一种用于圆形封闭管道内气固两相流实时截面相浓度测量传感器。该传感器采用新型栅极式电容电极设计,有效地均化了空间敏感电场分布,减小了因截面流型变化而导致的测量值波动,提高了测量精度;同时,栅极轴向检测特性的优化,提高了传感器对圆管截面相浓度信号的实时跟踪及瞬态检测能力

为了进一步提高MEMS矢量水听器的灵敏度,设计了具有U形槽的压电复合悬臂梁结构和电极串联结构,采用具有更高压电系数的掺钒ZnO薄膜作为压电层,并对MEMS制备工艺进行了改进,有望显著提高MEMS矢量水听器的灵敏度