シアノバクテリアバイオ光起電力におけるスーパーキャパシタエネルギー貯蔵のためのPEDOT:PSS/MnO_2/CNT三元ナノ複合材料アノード【JST・京大機械翻訳】

Liu Lin; Choi Seokheun

文献

J-GLOBAL ID：202002226574424487 整理番号：20A2568127

シアノバクテリアバイオ光起電力におけるスーパーキャパシタエネルギー貯蔵のためのPEDOT:PSS/MnO_2/CNT三元ナノ複合材料アノード【JST・京大機械翻訳】

PEDOT:PSS/MnO₂/CNT Ternary Nanocomposite Anodes for Supercapacitive Energy Storage in Cyanobacterial Biophotovoltaics

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巻： 3 号： 10 ページ： 10224-10233 発行年： 2020年
JST資料番号： W5032A ISSN： 2574-0962 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

シアノバクテリアバイオ光起電力に統合した高性能超容量アノードは,生物光起電力により生産されるエネルギーを容量的に貯蔵し,大きな高出力バーストにより供給できる。ポリ-(3,4-エチレンジオキシチオフェン)ポリスチレンスルホナート,二酸化マンガン(MnO_2),およびカーボンナノチューブの三成分ナノ複合材料を設計し,完全に光駆動したバイオスーパーキャパシタまたは超容量バイオ光起電力デバイスの開発に対して,ユニークで重要な機能を提供した。炭素布上のナノ複合材料は1M硫酸ナトリウム(Na_2SO_4)中で261F/gの高い比容量を示した。低イオン伝導率のBG-11シアノバクテリア増殖培地におけるsp.PCC6803の厚いバイオフィルムでも,ナノ複合材料被覆布は照明下で大きな生物電気化学活性を示し,105.2mF/cm2の面積容量と13.2μW/cm2のエネルギーを示した。シアノバクテリアバイオ光起電力デバイスに統合したこのナノ複合材料は,光駆動バイオ電極触媒と電荷貯蔵特徴を同時に示す二重機能バイオアノードとして機能する。それは,充電と放電操作を通して内部スーパーキャパシタのバイオ光起電力と深部電力貯留層の大きなエネルギー収穫能力を提供する。このハイブリッドシステムは300μA・cm-2の放電電流密度で0.1sパルスに対して162μW・cm-2の最大出力密度を生成し,これは未修飾カーボン布上のバイオ光起電力デバイスより約100倍大きく,充電-放電操作のないバイオ光起電力デバイスより約6倍大きかった。開発した超容量バイオ光起電力は,無人無線センサネットワークのための潜在的に実行可能な長期および強力なエネルギー源を提供する革命的な技術的ブレークスルーを示す。Copyright 2020 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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静電機器

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