Ni@MWCNTs催化阳极的制备及在直接尿素(尿液)燃料电池中的应用

摘要 在表面自吸附多壁碳纳米管（MWCNTs）的废弃面膜布上电沉积镍（Ni）制备得到成本低廉、结构疏松的柔性Ni@MWCNTs电极.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及电感耦合等离子体质谱仪对电极的微观形貌、元素分布、晶体结构和催化剂含量进行表征.采用循环伏安法、计时电流法和交流阻抗法研究了Ni@MWCNTs的单电极催化性能和全电池输出性能.结果显示，尿素电氧化反应可能产生强吸附性的中间产物，当KOH的浓度为3.0 mol/L时，氧化峰电流密度达到最高值（18.7 mA·mg-1·cm-2）；以Ni@MWCNTs电极为负极的直接尿素燃料电池的开路电压高达0.87 V，峰功率密度为1.74 mW/cm2.当以人类尿液为燃料时，增大燃料的pH值，能大幅提升直接尿液燃料电池的性能