碳纤维阳极构造对微生物燃料电池性能的影响

作者：潘彬; 孙丹; 刘伟凤; 叶遥立; 郭剑; 成少安

来源：化工学报, 2014, 65(08): 3250-3254.

• 微生物燃料电池
• 碳纤维材料
• 阳极结构
• 生物量

微生物燃料电池(MFCs)阳极性能受生物膜的影响,而生物膜则直接与阳极表面积有关。以不同长度和数量的碳纤维丝作为阳极,研究了阳极构造和表面积对MFC输出功率的影响。当阳极为单根长度为1 cm碳纤维丝时,MFC产生的最大功率密度最高,为10.50 W·m-2,随着碳纤维丝长度逐渐增加(214 cm),MFC产生的最大功率显著下降。以多根的长度为2 cm碳纤维丝构成阳极时,MFC的功率与根数(14根)呈正比,当采用4根2 cm纤维丝时,MFC的最大功率密度为2.92 W·m-2,该数值为单根8 cm碳纤维丝的2.78倍。观察碳纤维丝长度方向上的生物膜的分布表明:受碳纤维欧姆电阻的影响,在碳纤维丝电流引出端附近的生物量明显大于碳纤维其他地方,这说明:增加纤维丝长度虽可提高阳极的表面积,但并不能提高阳极的产电性能。

• 单位
  浙江大学