杂原子掺杂metal-free碳：解锁微生物燃料电池阴极产电性能密码

一、绪论

1.1研究背景与意义

在全球能源危机和环境污染问题日益严峻的当下，开发清洁、可持续的能源技术已成为科学界和工业界的紧迫任务。微生物燃料电池（MicrobialFuelCell，MFC）作为一种极具潜力的新型能源技术，近年来受到了广泛关注。它巧妙地利用微生物的代谢活动，将有机物中的化学能直接转化为电能，同时实现了废水处理等环境净化功能，为解决能源与环境双重问题提供了新的思路和途径。

微生物燃料电池的基本工作原理是基于微生物的代谢过程。在阳极室的厌氧环境中，产电微生物将有机物氧化分解，产生电子和质子。电子通过细胞