73微生物燃料电池表观内阻的构成和测量.PDF

第 28 卷第 8 期 环 　　境 　　科 　　学 Vol. 28 ,No. 8 2007 年 8 月 ENVIRONMENTAL SCIENCE Aug. ,2007 微生物燃料电池表观内阻的构成和测量 1 1 1 1 2 梁鹏 ,范明志 ,曹效鑫 ,黄霞 ,王诚 ( 1 清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点实验室 ,北京 　100084 ; 2 清华大学核能与新能源技术研究院 , 北京 　100084) 摘要 :将微生物燃料电池内部各种阻力用表观内阻统一表征 ,在建立其等效电路的基础上将表观内阻分为欧姆内阻和非欧姆 内阻2 部分. 通过稳态放电法测量微生物燃料电池表观内阻 ,在改变外电阻后稳定时间需要 60 s 以上方能保证测定准确性,通 过稳态放电法测定一室型微生物燃料电池的表观内阻为 289 Ω,当外电阻等于表观内阻时微生物燃料电池对外输出功率达到 最大 ,为 241 mWm2 ;通过电流中断法测量一室型微生物燃料电池的欧姆内阻为 99 Ω,测定结果与断电前电流强度无关 ; 当一 室型微生物燃料电池对外供电分别处于活化极化区、欧姆极化区和浓差极化区时 ,非欧姆电阻占总内阻的比例分别为 93 % 、 66 %和 75 % ,在电池对外供电达到最大时非欧姆占总内阻比例最低. 提高微生物燃料电池产电能力需要同时降低电池的欧姆 内阻和非欧姆内阻. 关键词 :微生物燃料电池 ;表观内阻 ;极化曲线 ( ) 中图分类号:X382 　文献标识码 :A 　文章编号 2007 Composition and Measurement of the Apparent Internal Resistance in Microbial Fuel Cell 1 1 1 1 2 LIANG Peng , FAN Mingzhi , CAO Xiaoxin , HUANG Xia , WANG Cheng ( 1Environmental Simulation and Pollution Control State Key Joint Laboratory , Department of Environmental Science and Engineering , ) Tsinghua University , Beijing 100084 ,China ; 2Institute of Nuclear and New Energy Technology , Tsinghua University , Beijing 100084 ,China Abstract :The electrochemical limitations on the performance of microbial fuel cells (MFCs) are mainly due to the internal resistance. The total resistance in the MFC was expressed as the apparent internal resistance ( Ri ) which was partitioned into ohmic resistance