_三合一_微生物燃料电池的产电特性研究_曹效鑫

第26卷第8期2006年8月环境科学学报ActaScientiaeCircumstantiaeVo.l26,No.8Aug.,2006基金项目:国家自然科学基金项目(No.20577027)SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.20577027)作者简介:曹效鑫(1983—),男,博士研究生,E-mail:caoxiaoxin@tsinghua.org.cn;*通讯作者(责任作者)Biography:CAOXiaoxin(1983—),male,PhDcandidate,E-mail:caoxiaoxin@tsinghua.org.cn;*Correspondingauthor曹效鑫,梁鹏,黄霞.2006.“三合一”微生物燃料电池的产电特性研究[J].环境科学学报,26(8):1252-1257CaoXX,LiangP,HuangX.2006.Amembraneelectrodeassemblytypedmicrobialfuelcellforelectricitygeneration[J].ActaScientiaeCircumstantiae,26(8):1252-1257[免审稿件]责任编辑提示:本刊欢迎广大读者针对免审稿件提出各种意见“三合一”微生物燃料电池的产电特性研究曹效鑫,梁鹏,黄霞*清华大学,环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点实验室,北京100084收稿日期:2006-01-10录用日期:2006-05-16摘要:为了降低内阻,尽可能提高微生物燃料电池的输出功率,提出了一种将阳极、质子交换膜和阴极热压在一起的“三合一”膜电极形式的微生物燃料电池,并考察了其在接种厌氧污泥条件下对乙酸自配水的产电特性.该“三合一”电池在稳定运行条件下电池内阻约为10～30Ψ,远低于现已报道的其它形式的微生物燃料电池的内阻.目前该“三合一”型微生物燃料电池最大输出功率密度约300mWm-2,库仑效率约50%.试验结果表明,在一个间歇运行周期中,电池内阻增加是引起输出电压降低的最主要原因.同时在不同的外阻条件下,需要降低极化的重点不同.关键词:微生物燃料电池;三合一膜电极;内阻;极化文章编号:0253-2468(2006)08-1252-06中图分类号:X703文献标识码:AAmembraneelectrodeassemblytypedmicrobialfuelcellforelectricitygenerationCAOXiaoxin,LIANGPeng,HUANGXia*EnvironmentalSimulationandPollutionControlStateKeyJointLaboratory,DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084Received10January2006;accepted16May2006Abstract:Inthisresearch,inordertoreducetheinternalresistanceandpromotetheenergyoutput,amembraneelectrodeassembly(MEA)typedmicrobialfuelcell(MFC)wasproposed.ElectricitygenerationoftheMFCbyanaerobicsludgeincubationwasinvestigatedwithfedaceticacidcontainingwastewater.TheMEAtypedMFChasarelativelylowinternalresistanceabout10～30Ψduringsteadystate.Afteraperiodofenrichment,theMFCgeneratedelectricitywithamaximumpowerdensityof300mWm-2andcolumbicefficiencyof50%.Itwasfoundthatthemaincauseofthedropofthevoltageinabatch-feedcyclewastheinternalresistanceincreasing.Additionally,thepseudo-resistancecompositionandtheirdependencyondifferentexternalresistancewerediscussed.Keywords:microbialfuelcell,MEA,internalresistance,polarization