高萌萌,李瑞松,成 军,李思远,宋 辉,张玉苍

（1.海南大学 热带岛屿先进材料教育部重点实验室，海南 海口570228；2.集美大学 食品与生物工程学院，福建 厦门361021）

0 引言

当今社会，能源的产生和消耗很大程度上依赖于化石能源。由于化石能源的储量有限，而且化石能源的燃烧副产物会造成环境污染，所以须要开发环境友好的可再生能源。燃料电池是一种绿色储能装置，因其环保高效的优点而受到广泛的关注[1]，[2]。其中，空气阴极微生物燃料电池（MFC）是直接以空气中的氧气作为阴极电子受体，电化学活性细菌作为阳极产电菌的一种新型产电装置，具有制作成本低和操作简单的优点[3]。然而，阴极低速率的氧还原反应（ORR）严重影响了微生物燃料电池的的功率密度和电化学性能[4]。因此，开发高效的阴极催化剂，对于提高微生物燃料电池的产电效率至关重要。

商业铂碳（Pt/C）作为燃料电池的阴极催化剂时，可提高燃料电池的功率密度和电化学性能，但Pt基催化剂具有价格昂贵、易中毒、稳定性差等缺点。目前，研究者们致力于开发廉价、绿色的催化材料，替换商业Pt/C作为燃料电池的阴极催化剂。与非贵重金属催化剂和铂基催化剂相比，碳基催化剂具有价格低廉、绿色环保、电化学稳定性以及耐毒性良好的优点，因此，近年来，碳基催化剂得到了广泛地研究和关注。其中，石墨、石墨烯和碳纳米管（CNTs）等材料是近年来研究得较多的非金属碳材料，其具有较高的电子迁移率和较大的比表面积[5]。……