短臂型空气阴极微生物燃料电池产电特性研究

用夹子将质子交换膜和载铂量为0.2　mg/cm2碳纸固定在阳极室的短臂端口构成短臂型空气阴极微生物燃料电池.利用污泥电池从厌氧消化污泥中富集产电菌于石墨棒表面，循环伏安法检测发现这些微生物具有电化学活性.将富集好的石墨棒作为阳极用于短臂型空气阴极微生物燃料电池，以醋酸钠为底物时该电池的最大功率密度为738 mW/m2，内阻为280 Ω，开路电压为741 mV.连续向阳极室通氮气和去掉质子交换膜可分别将电池的最大功率密度提高到745 mW/m2和759 mW/m2，当两者同时作用时最大功率密度可达到922 mW/m2，而这3种条件下电池的内阻仍保持在280 Ω左右.当底物浓度在12.62～100.96 mg/L、外电阻为510 Ω时，电池的最大输出电压和底物浓度之间存在明显的线性关系（R2=0.99）.当底物浓度高于100.96 mg/L时，电池的最大输出电压不再增大并保持在302 mV(外电阻为510 Ω).然而，电池的库仑效率则随着底物浓度的提高而提高，从31.83%逐渐增大到45.03%