膜面积及阳极面积对立方体型MFC产能影响的研究

摘要：

以生活污水为底物,普通石墨棒为电极,构建立方体型微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC).研究了阳离子交换膜(cation exchange membrane,CEM)面积和阳极面积对微生物燃料电池产电能力的影响.阳极以厌氧污泥作接种体,并且未使用中介体,两室分隔物使用阳离子交换膜(cation exchange membrane,CEM),阴极使用无催化剂的普通碳电极.采用几种不同的阳极面积和阳离子交换膜面积,以最大功率密度和内阻等作为比较参数,比较其产电性能.实验结果表明:①当阳离子交换膜面积较小时,功率密度随其增加而增大,内阻则随其增加而减小.但两者的变化幅度均逐渐减小,两者到达极值后,功率密度随其增加而减小,内阻则随其增加而增大.在膜面积为21 cm2的时候,电池各项性能指标均达到最佳；其开路电压(OCV)为233 mV,最大功率密度为3.44 mW·m2,电池内阻为2.10 kΩ.②MFC产能除了与膜面积相关外,受阳极面积的限制也很大.要得到最大的能量输出,膜面积应该略大于阳极面积.最佳产能时离子交换膜与阳极的面积比为1.37.

关键词：微生物燃料电池、功率密度、内阻、膜面积、面积比

所属期刊栏目：13

分类号：TM911.45

资助基金：国家自然科学基金项目51278317

在线出版日期：2013-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：7338-7342