微生物燃料電池電化學(xué)性能研究.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、微生物燃料電池(Microbial Fuel Cell，MFC)是燃料電池的一種，它是以微生物作為陽(yáng)極催化劑，通過(guò)其代謝作用將有機(jī)物氧化產(chǎn)生電能的裝置，具有原料廣泛，反應(yīng)條件溫和能量利用高效等特點(diǎn)。 本文以泡沫金屬為陽(yáng)極，石墨板為陰極，分別采用高錳酸鉀、鐵氰化鉀、重鉻酸鉀為陰極電子受體，構(gòu)建雙室微生物燃料電池。結(jié)果表明，以葡萄糖溶液為有機(jī)燃料，當(dāng)KMnO4濃度為500 mg/L，pH值為2時(shí)，MFC的最大開(kāi)路電壓可達(dá)1.68V，

2、最大輸出功率密度為8657 mW/m3，電池的內(nèi)阻為232Ω。庫(kù)侖效率為46.2％。當(dāng)鐵氰化鉀濃度和重鉻酸鉀濃度分別為10000 mg/L，最大輸出功率密度分別為4061mW/m3和5281mW/m3。可知高錳酸鉀作為雙室MFC的陰極電子受體時(shí)產(chǎn)電性能明顯高于其他陰極電子受體。 本文以泡沫金屬為陽(yáng)極，空氣電極為陰極，構(gòu)建的三種類型空氣陰極燃料電池，并對(duì)其電化學(xué)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，Ⅰ型MFC的開(kāi)路電壓為0.62V，內(nèi)阻為33

3、.8Ω，最大輸出功率為700mW/m2，體積功率為4146mW/m3，電子回收率20％。放電曲線、循環(huán)伏安測(cè)試表明，MFC首次放電比容量和比能量分別為263mAh/L和77mWh/L。MFC運(yùn)行8h，且COD的降解符合表觀一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。Ⅱ型MFC的表觀內(nèi)阻19.5Ω，最大輸出功率為490mW/m2，體積功率密度為3490mW/m3。放電曲線、循環(huán)伏安測(cè)試表明，首次放電比能量為73mWh/L，首次放電比容量為277mAh/L。Ⅲ型MFC

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