木管状结构阳极

压一压，老膜回春

一种可反复压缩的纤维素/木质素基阳极，通过弹性变形非侵入性地清除老化生物膜中的死细胞与松散胞外聚合物，恢复混合培养电活性生物膜的代谢与产电。

刘学 · Zheng, Zhang · Qingwen, Zheng · 王佳音 · 刘嘉 · 罗沙 · 杨晨辉 · 陈志俊 · Wang, Ruiwen · 李巍 · 刘守新

Advanced Science 2025

具体参数

功率密度增加

{'zh': '25.97', 'en': '25.97'} %

代谢活性增加

{'zh': '37.5', 'en': '37.5'} %

技术优势

原位再生生物膜

阳极弹性变形可直接挤压老化生物膜，无需更换电极或化学清洗，且过程非侵入性。

提升功率密度

通过压缩变形去除不导电的松散胞外聚合物和死细胞，促进电子传递，功率密度提升25.97%。

耐疲劳压缩

木管状结构阳极在湿态下具有优异的压缩性和抗疲劳性，可多次变形使用。

抑制杂菌竞争

再生过程抑制了非产电菌的生态竞争，有利于产电菌恢复活性。

应用场景

• 生物电化学系统：用于延长BES连续运行寿命，性能下降时压缩再生。
• 微生物燃料电池：恢复老化阳极产电能力，无需更换电极。
• 生物膜工程：通过机械力调节生物膜结构，控制胞外聚合物和死细胞。
• 废水处理：在废水处理反应器中维持电活性生物膜长期活性。