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微生物燃料电池(MFCs)是一种清洁可再生能源，它在降解废水中有机污染物的同时，将产生的化学能转化为电能。这种新型电池技术做到了在处理污水的同时将能源进行回收利用。由于MFCs在运行时对环境无害，具有一定的环境友好性，这种特性吸引了国内外研究人员的广泛关注。也为人们研发新型清洁能源提供了一定的方向。
在目前的研究中发现MFCs在运行时会遇到稳定性较差，产电性能较低等问题。在MFCs的阴极上发生氧还原反应，氧还原反应的速率会直接影响MFCs的性能，所以阴极催化剂的活性是限制这些问题的主要因素。本文以提高MFCs的产电性能，增强运行稳定性以及降低阴极催化剂的成本为前提制备出了两种MFCs阴极催化剂。对催化剂进行X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、N2吸附-脱附等温线(BET)、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)等表征方式对催化剂进行结构和形貌特征的分析。再运用循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)、旋转圆盘/圆环电极（RDE/RRDE）等电化学测试方法，对催化剂进行电化学性能分析。
试验以黑木耳作为含氮碳源，将其放入三氯化铁，氯化钴和硫脲的混合溶液中。再将混合的物质放入反应釜中进行水热反应。水热后再通过不同的温度对样品进行碳化，制备出(CoFe)/Co8FeS8/NSC-X(X=800，850，900，950)催化剂。再对不同碳化温度得到的催化剂进行结构分析和电化学性能比较。Co8FeS8/NSC-900作为MFCs的阴极催化剂时具有最大的功率密度(1.002W·m-2)、最高的输出电压(0.561V)以及最小的电荷转移电阻(27.33Ω)。并且在运行超过1440h后依然保持着较好的稳定性。
同样以黑木耳作为含氮碳源，将三氯化铁换成硝酸镍与硫脲和氯化钻进行复合。经过管式炉高温碳化后得到CoNi2S4/NSC-X(X=800，850，900,950)催化剂。经过结构分析和电化学性能比较，CoNi2S4-900相比其他温度催化剂具有最大功率密度（0.96W·m-2），并且可以稳定运行超过1440h。
本文应用黑木耳与双过渡金属硫化物复合而成的催化剂来作为MFC的阴极催化剂，其不仅表现出良好的稳定性和优秀的电催化活性，并且材料成本低，易获取。这种材料的出现为解决MFCs稳定性性能低等方面提供了新的参考。
在目前的研究中发现MFCs在运行时会遇到稳定性较差，产电性能较低等问题。在MFCs的阴极上发生氧还原反应，氧还原反应的速率会直接影响MFCs的性能，所以阴极催化剂的活性是限制这些问题的主要因素。本文以提高MFCs的产电性能，增强运行稳定性以及降低阴极催化剂的成本为前提制备出了两种MFCs阴极催化剂。对催化剂进行X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、N2吸附-脱附等温线(BET)、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)等表征方式对催化剂进行结构和形貌特征的分析。再运用循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)、旋转圆盘/圆环电极（RDE/RRDE）等电化学测试方法，对催化剂进行电化学性能分析。
试验以黑木耳作为含氮碳源，将其放入三氯化铁，氯化钴和硫脲的混合溶液中。再将混合的物质放入反应釜中进行水热反应。水热后再通过不同的温度对样品进行碳化，制备出(CoFe)/Co8FeS8/NSC-X(X=800，850，900，950)催化剂。再对不同碳化温度得到的催化剂进行结构分析和电化学性能比较。Co8FeS8/NSC-900作为MFCs的阴极催化剂时具有最大的功率密度(1.002W·m-2)、最高的输出电压(0.561V)以及最小的电荷转移电阻(27.33Ω)。并且在运行超过1440h后依然保持着较好的稳定性。
同样以黑木耳作为含氮碳源，将三氯化铁换成硝酸镍与硫脲和氯化钻进行复合。经过管式炉高温碳化后得到CoNi2S4/NSC-X(X=800，850，900,950)催化剂。经过结构分析和电化学性能比较，CoNi2S4-900相比其他温度催化剂具有最大功率密度（0.96W·m-2），并且可以稳定运行超过1440h。
本文应用黑木耳与双过渡金属硫化物复合而成的催化剂来作为MFC的阴极催化剂，其不仅表现出良好的稳定性和优秀的电催化活性，并且材料成本低，易获取。这种材料的出现为解决MFCs稳定性性能低等方面提供了新的参考。