电极构型对空气阴极生物燃料电池发电性能的影响

在空气阴极生物燃料电池(ACMFC)中，从阴极扩散进入阳极的氧气能够被兼性微生物作为电子受体还原，进而导致电子损失严重；此外，有关电极构型对功率输出的影响还需进行深入的研究。本文利用葡萄糖作底物，对两种不同电极构型的空气阴极生物燃料电池ACMFC1和ACMFC2的功率输出和电子回收进行了比较研究，结果表明，ACMFC1的内阻为302.14Ω，阳极电位为-323mV，最大功率密度为3070mW/m3；ACMFC2的内阻为107.79Ω，阳极电位为-442mV，最大功率密度达到9800mW/m3。在间歇条件下，ACMFC2可以连续运行220h，电子回收率为30.1%；而ACMFC1只能运行不到50h，电子回收率为9.78%。因此，合理的设计空气阴极生物燃料电池电极构型可以减小内阻，增大电池电动势进而增大功率输出，提高电子回收率。