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燃料电池简介ppt文档

PEMFC的结构
电解质膜非常薄
电解质膜两边是一层薄的催化剂和多孔的碳电极支撑材料。
形成电极-催化剂-膜-催化剂-电极结构。
结构示意图
PEMFC的优缺点
优点： 1.在所有燃料电池类型中功率密度最高； 2.有好的开关能力； 3.低温度工作环境使之适合便携式应用。
缺点： 1.电池材料成本高； 2.需要良好的动态水管理； 3.对CO和S的容忍度很差
16 公斤（35 磅）重的 UATC（包含了 6 公斤有效载荷）可通过燃料电池动力系统实现 6 小时飞行，其而没有毒气的排放。
谢谢
燃料电池简介
1.燃料电池的概述
燃料电池（full Cell）是一种将持续供给的燃料和氧化剂中的化学能连续不断地直接转化为电能的电化学装置。
燃料电池在原理和结构上和普通电池（battery）完全不同。燃料电池的活性物质是存储在电池之外，只要不断地供给燃料和氧化物就一直能发电，因而容量是无限的。而电池的容量是有限的，活性物质一旦消耗完，电池的寿命就终止。
4.燃料电池的应用
2017年10月12日，陆地方舟新型氢电混合燃料电池客车在第十二届深圳国际物流与交通运输博览会(简称 “物博会”)上正式发布，新车为8.3米考斯特车型，加氢5分钟，充电12分钟，续航可达550km，该车也是我国发布的首台8米考斯特车型氢燃料电池客车。
垂直起降长续航燃料电池监测无人机亮相2017智慧城市峰会。
1.2燃料电池的分类
根据其电解质的不同，燃料电池可分为5大类型：
1. 聚合物电解质膜燃料电池（PEMFC） 2.磷酸盐燃料电池（PAFC） 3.碱性燃料电池（AFC） 4.熔融碳酸盐燃料电池（MCFC） 5.固体氧化物燃料电池（SOFC）

燃料电池工作原理分类及组成ppt课件

而当以氢为燃料时，当电池工作电流密度达 1A/m2 时．阳极极化也仅几十毫伏；
2）燃料甲醇通过浓差扩散和电迁移由膜的阳极侧迁移至阴极侧(甲醇渗透，Crossover)，在阴极电位与Pt/C或Pt电催化剂作用下发生电化学氧化，并与氧的电化学还原构成短路电池，在阴极产生混合电位。
因此与PEMFC相比，DMFC阴极侧不但排水负荷增大，而且阴极被水掩的情况更严重，在设计DMFC 阴极结构与选定制备工艺时必须考虑这一因素。
正因为如此，在至今评价DMFC时，阴极氧化剂(如空气中氧)的利用率均很低，其目的是增加阴极流场内氧化剂的流动线速度，以利于向催化层的传质和水的排出，但这势必增加DMFC电池系统的内耗，这是研究高效大功率DMFC电池系统时必须解决的技术问题。
目前交换膜的质子传导性都与液态水含量有关，因此，当电池工作温度超过1000C时，反应气的工作压力要高于大气压，这样电池系统就会变得很复杂。
至今尚没有开发出能够在150-2000C下稳定工作，且不需液态水存在的交换膜。
因此，这种DMFC目前研究的很少。
2）以甲醇水溶液为燃料
采用不同浓度的甲醇水溶液为燃料的液体DMFC，在室温及100 oC之间可以在常压下运行。当电池工作温度超过 100 oC时，为防止水汽化而导致膜失水，也要对系统加压。
当采用甲醇水溶液作燃料时，DMFC的核心部件MEA阳极侧是浸入甲醇水溶液中的，加之在DMFC工作时，又有C02的析出；而阴极侧，排水量也远大于电化学反应生成水，不管是气化蒸发以气态排出，还是靠毛细力渗透到扩散层外部被气体吹扫以液态排水，均会对电极与膜之间结合界面产生一定分离作用力。
因此，在制备DMFC的MEA时，与PEMPC的MEA相比，要改进结构与工艺，增加MEA的电极与膜之间的结合力，防止MEA在电池长时间工作时膜与电极分离、增加欧姆极化，大幅度降低电池性能，严重时导致电池失效。

《燃料电池》课件

《燃料电池》PPT课件
这是《燃料电池》PPT课件，通过本课件，你将了解燃料电池的定义、工作原理、构成、应用以及未来发展和趋势。让我们一起探索这个令人兴奋的领域吧！
什么是燃料电池
燃料电池的定义
燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，通过电化学反应实现电能的产生。
燃料电池的工作原理
燃料电池通过氧化还原反应将燃料（如氢气）和氧气在电解质中进行电化学反应，产生电能。
燃料电池的优缺点
燃料电池具有高效能源转化、环保、低噪音等优点，但成本和氢气供应等问题仍需解决。
燃料电池的应用
1
燃料电池在交通运输领域的应用
燃料电池汽车逐渐成为替代传统燃油汽车的绿色交通选择，减少尾气排放。
2
燃料电池在能源领域的应用
燃料电池可以作为一种清洁的能源来源，在无电网的地区提供电力供应。
3
燃料电池在军事领域的应用
燃料电池系统可以为军事设备提供可靠的能源支持，降低依赖传统燃油的风险。
燃料电池的未来发展与趋势
燃料电池技术的发展历程
燃料电池技术经过多年的研发和改进，取得了巨大继续朝着高效、便携、可再生能源和可持续发展的方向发展。
燃料电池未来的应用前景
燃料电池有望在交通运输、能源供应等领域发挥更大的作用，推动可持续发展。
感谢阅读
通过本《燃料电池》PPT课件，希望您对燃料电池有了更深入的了解。谢谢！
燃料电池种类介绍
常见的燃料电池类型有聚合物电解质燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）等。
燃料电池的构成
燃料电池的主要组成部分
燃料电池由氢气供应系统、氧气供应系统、电解质、电极和电流收集系统等组成。

燃料电池(课件)

得失电子数目的求算
燃料分子失电子的数目，可根据整体化合价变化情况进行求算，也可以直接根据分子所含的原子数目进行计算。1mol的CxHyOz失去电子的数目为4x+y－ 2z(碳四氢一氧减二)。我们可以计算，每个C₃H₈失电子数为4×3+1×8＝20，每个C₂H₅OH分子失电子数为4×2+1×6－2＝12。
电解质为固体电解质（如固体氧化锆—氧化钇）O2＋4e-=2O2-。
燃料电池负极反应式的书写
产物判断规则
一般来说，负极反应物一般为燃料，常常含有碳元素和氢元素，有时也含有氧元素。在酸性溶液(如硫酸溶液) 下，负极燃料失电子，C元素变为+4价，转化为CO₂； H元素转化为H⁺，氧元素结合H⁺转化为水。在碱性溶液(如氢氧化钠溶液)下，负极燃料失电子，C元素转化为碳酸根离子，+1价的氢元素不能在碱性条件下以离子形态稳定存在，结合OHˉ生成水，氧元素变成氢氧根离子或者水。
谢谢
燃料电池
基础知识
燃料电池（Fuel cell），是一种不经过燃烧，将燃料化学能经过电化学反应直接转变为电能的装置。它和其它电池中的氧化还原反应一样，都是自发的化学反应，不会发出火焰，其化学能可以直接转化为电能，且废物排放量很低。其中燃料电池电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同
基础知识
燃料电池的两极材料都是用多孔碳、多孔镍、铂、钯等兼有催化剂特性的惰性金属，两电极的材料相同。燃料电池的电极是由通入气体的成分来决定。通入可燃物的一极为负极，可燃物在该电极上发生氧化反应；通入空气或氧气的一极为正极，氧气在该电极上发生还原反应。
量为1mol，在标准状况下为22.4L，D错误；【答案】C
真题突破
（2019·全国高考真题）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是

生物燃料电池

生物燃料电池
3.电子传递（三种形式）细胞膜直接传递电子其电子直接从微生物细胞膜传递到电极，呼吸链中细胞色素是实际电子载体；提高电池功率，关键在于提高细胞膜与电极材料的接触效率。由中间体传递电子氧化态中间体还原态中间体排除体外电极表面被氧化
生物燃料电池
微生物燃料电池结构及改进
微生物燃料电池组成
生物燃料电池
传递因素反应物到微生物活性位间的传质阻力和阴极区电子最终受体的扩散速率是电子传递过程中的主要制约因素氧作为阴极反应的电子受体最大问题是水中的溶解度低。设计空气阴极微生物燃料电池是重要发展方向。
生物燃料电池
酶生物燃料电池
微生物燃料电池和酶燃料电池的比较 parameter 微生物燃料电池酶燃料电池催化剂微生物酶使用寿命长短氧化能力完全氧化不完全氧化能量浓度低高成本高低膜表面分离器需要不需要
2.生物燃料电池的特点生物燃料电池的特点：生物燃料电池的特点原料来源广泛；操作条件温和；生物相容性好；生物燃料电池结构比较简单
生物燃料电池
3.分类工作方式：酶生物燃料电池和微生物燃料电池电子转移：直接生物燃料电池和间接生物燃料电池
生物燃料电池
几个概念
酶生物燃料电池：先将酶从生物体系中提取出来，然后利用其活性在阳极催化燃料分子氧化，同时加速阴极氧的还原；微生物燃料电池：指利用整个微生物细胞作催化剂，依靠合适的电子传递介体在生物组分和电极之间进行有效的电子传递。直接生物燃料电池：燃料在电极上氧化，电子从燃料分子直接转移到电极上，生物催化剂的作用是催化燃料在电极表面上的反应；间接生物燃料电池：燃料不在电极上反应，而在电解液中或其他地方反应，电子则由具有氧化还原活性的介体运载到电极上去。

燃料电池课件PPT(47页)

采用非铂系催化剂
化学性质稳定
缺点：
氧化剂中必须不含有CO2。燃料中必须不含CO2 电池电化学反应生成的水必须及时排出，维持水
平衡。
磷酸盐燃料电池（PAFC)
PAFC 是一种以磷酸为电解质的燃料电池。 PAFC采用重整天然气作燃料，空气作氧化剂，浸有浓磷酸的SiC 微孔膜作电解质， Pt/C 作催化剂，工作温度 200℃ 。
具体做法是将全氟磺酸树脂玻璃化温度下施加一定压力，将以加入全氟磺酸树脂的氢电极（阳极）、隔膜( 全氟磺酸型质子交换膜) 和已加入全氟磺酸树脂的氧电极（阴极）压和在一起，形成了电极-膜-电极三合一组件，
200℃左右，能量 SOFC的电解质是固体氧化物，如 ZrO2 、 Bi2O3 等，其阳极是Ni-YSZ陶瓷，阴极目前主要采用锰酸镧 (LSM，La1-xSrxMnO3 ) 材料。
碱性燃料电池的工作温度大约80℃。
碱性燃料电池工作示意图
AFC电极的制备工艺
AFC的电极设计要求电极具有高度稳定性的气、液、固三相界面。
双孔结构电极电极分两层，粗孔层和细孔层，粗孔层与气室相连，细孔层与电解质接触。电极工作时，粗孔层内充满反应气体，细孔层内填满电解液。细孔层的电解液浸润粗孔层，液气界面形成并发生电化学反应，离子和水在电解液中传递，而电子则在构成粗孔层和细孔层的合金骨架内传导。
黏结型电极是将亲水的导电体（如电催化剂材料铂／碳）与具有粘结能力的防水剂（如聚四氟乙烯乳液）按比例混合制成电极。它在微观尺度上是相互交错的两相体系，由防水剂构成的疏水网络为反应气体提供内部的扩散通道；由电催化剂构成的亲水网络可以被电解液充满浸润，它为水和OH- 提供通道的同时，也为电子的传导提供通道。

燃料电池简介ppt课件

燃料电池简介
2023-10-27
目录
• 燃料电池概述 • 燃料电池的特点 • 燃料电池的应用场景 • 燃料电池的发展现状与趋势 • 燃料电池的未来挑战与机遇 • 总结与展望
01
燃料电池概述
燃料电池的定义
燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的发电装置。
它由正负极、电解质和外部电路组成，通过反应将燃料和氧化剂中的化学能转化为电能。
要点一
固定电源
燃料电池可以作为一种可靠的固定电源，为家庭、商业和工业用途提供电力。它们可以在断电或电力故障时提供电力，并具有更高的能源效率和更低的维护成本。
要点二
分布式能源
燃料电池也可以作为一种分布式能源，为社区提供电力。例如，一些城市已经开始使用燃料电池作为其分布式能源的一部分，以减少对传统电网的依赖。
03
未来，燃料电池将成为一种重要的能源转换方式，为人类的生产生活提供更加清洁、高效的能源解决方案。
05
燃料电池的未来挑战与机遇
技术挑战
01
02
03
材料问题
燃料电池的电解质、电极和膜等关键材料仍需改进，以提高其性能和稳定性。
催化剂问题
在燃料电池中，催化剂是促进反应的重要元素，但目前催化剂的性能仍需提升。
高效环保
总结词
燃料电池是一种高效和环保的能源转换技术。
详细描述
燃料电池通过将氢气和氧气结合产生电能和水蒸气，这个过程不会产生任何有害的排放物。此外，由于其高效能量转换，燃料电池可以减少能源浪费，提高能源利用效率。
快速充电
总结词
燃料电池可以在短时间内完成充电。
详细描述
与传统的电池技术相比，燃料电池的充电速度更快。这是因为燃料电池的能量密度高，并且可以连续供电，而不需要长时间的充电过程。

微生物电池的原理与应用ppt课件

贵金属Pt
过渡金属大环化合物
金属氧化物
经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用
填料式MFCs
管状ACMFCs 在构型上和操作方式上与污水处理设备中的生物滤池颇为相似; 填料型MFCs类似于流化床反应器。
• 1970，生物燃料电池概念确定； • 1980后，生物燃料电池输出功率有较大提
高 • 2002，bond发现特殊微生物地杆菌； • 2006，美国bruce教授、byung(韩国）和比
利时willy教授在MFC上做了大量研究。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用
• 微生物传感器的发展，广泛工作的MFC使用的原则制定新的生化需氧量传感器在于：①电池产生的电流或充电之间的污染物浓度呈良好的线性关系;②电池的电流对污水响应速度更快;③有较好的重复性。
• 作为一个新的水处理工艺目前，由于燃料有机废水，有机物质循环中的化学能的污水一直是MFC的这项研究的主要目的，但在研究中，污水处理后的MFC的水质监测结果，以便为新的污水处理技术开发的研究人员到MFC基本工作原理产生了浓厚的兴趣。优点：1）可以为微生物燃料电池提供一个新的研究方向；2）为处理污水，将无用资源转变为可生产能量的有用资源提供了新的发展方向。
• 在应用程序开发的前景与微生物燃料电池方面：①替代能源;②传感器;③污水处理新技术;④利用微生物燃料电池的特殊环境未培养细菌的富集。
• 替代能源，生物质能因为MFC将能转化为电能的生物量直接转化，机器人、汽车、医疗

生物酶燃料电池ppt - PowerPoint Presentation.

以酶为基础的生物燃料电池
07生物：颜海波
普通燃料电池的工作原理：
酶燃料电池的工作原理：
微生物燃料ห้องสมุดไป่ตู้池和酶燃料电池的比较：
parameter 催化剂使用寿命氧化能力能量浓度成本膜表面分离器微生物燃料电池微生物长完全氧化低高需要酶燃料电池酶短不完全氧化高低不需要
焦点-如何提高酶生物燃料电池的效率
三个技术难点
1：生物燃料电池阳极需要是三维的，这样就有足够的敏感度。阳极必须要使表面区域所需要的达到最佳化，孔越小，相对反应面积越大，反应速率越快。但孔太小，液态燃料的传送也就成了一个问题。 2：成功的固定化多酶系统是需要可以使燃料完全氧化成二氧化碳。目前的酶燃料电池的效率是比较低的，只能用单一的酶和将燃料部分氧化。这和细胞内可以使生物燃料完全氧化成二氧化碳和水是完全不同的。 3：阳极必须支持高效率的电荷转移机制，因此了解之间的相互作用，孔隙度，比表面积，以及电子和质子电导率至关重要。
That’s all, thanks!
生物酶燃料电池的最新研究进展
其中一个最重大的进展，就是生物燃料电池的生物阳极和生物阴极使用了新的技术，用直接电子转移取代了以前的间接电子转移。直接传递的好处在于使电子直接从催化剂传递到电极，中间使用传递媒介的这一问题得到解决。无介体酶生物燃料电池采用导电聚合物作为酶固定材料
第二关键是延长固定化酶的活性时间。酶是蛋白质，在缓冲液当中的寿命时间是八小时到两天，尽管固定在电极表面的酶的寿命可以延长到7到20天。近来，通过把酶封装在胶束聚合物中，可以使其活性延长到一年以上，这个胶束为酶提供了合适的PH还有生物可容性的环境，防止其变性
多酶混合电极示意图

燃料电池讲解通用课件

04
燃料电池汽车将成为未来交通出行的重要选择之一，具有零排放、高效、节能等优点。
燃料电池将成为分布式发电和储能的重要技术之一，具有环
保、灵活、高效等优点。
燃料电池在航空、航海等领域也将得到广泛应用，如用于无
人机、船舶等。
燃料电池的技术挑战与瓶颈
01
技术挑战
02
提高燃料电池的能量密度和功率密度需要解决材料科学、制造
燃料电池的特点
高效率、低排放、低噪音、快速充电、可靠运行、方便维护等。
燃料电池的应用领域
域
作为电动汽车、船舶、航空器的动力源，可实现零排放、高
效率的运行。
电力领域
作为电站、备用电源等，可满足不同场合的用电需求。
工业领域
作为工业用电源，为生产设备提供稳定可靠的电力保障。
军事领域
实际效率
由于实际运行中存在各种损失，如反应不完全、热能散失等，实际效率通常略低于理论极限值。
提高效率的方法
优化催化剂设计、降低操作温度、提高反应气体纯度等措施可以提高燃料电池的能量转换效率。
燃料电池的发电特点与优势
可再生能源
高效率
燃料电池使用的氢气和氧气可以由可再生能源如太阳能、风能等提供，因此燃料电池是一种可再生能源发电技术。
电池壳是燃料电池的外部结构，它能够保护电池不受外界环境的影响。
燃料电池的制造设备主要包括搅拌器、涂布机、组装设备和测试设备等。
燃料电池的使用与维护方法
使用燃料电池时，需要确保其工作在合适的温度和压力下，并定期检查其性能和安全性。
维护燃料电池时，需要定期更换反应介质和电极材料，并保持电池壳的清洁和完好。
工作原理：燃料电池由阳极、阴极和电解质组成。在燃料电池中，燃料（如氢气）被送到阳极，氧化剂（如氧气）被送到阴极。阳极和阴极之间通过电解质隔开。当燃料和氧化剂在阳极和阴极上反应时，电子从阳极通过外部电路流向阴极，从而产生电流。

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2019/10/1
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MFC资源化利用剩余污泥有两种形式：
直接利用：
间接利用：
LOGO
剩余污泥可作为微生物燃料电池的燃料，处理污泥并同步发电即，微生物燃料电池技术资源化利用剩余污泥是可行的，可产生一定的电压与输出功率密度（较低）
微波预处理剩余污泥
剩余污泥发酵产生的 VFA 作为燃料
在 MFC 中菌种方面，从极端环境中（如深海底泥、高温环境等）筛选耐受能力强的产电菌，进一步研究产电菌电子的产生、传递机理，微生物群落的多样性及其演替规律，对高效产电微生物进行基因改造等。
优化 MFC 的结构、电极材料和运行方式等，尤其是空气阴极以及生物阴极方面，以使其能应用于实际生产中
2019/10/1
剩余污泥的处理处置一直以来都难以达到满意的效果，已经成为制约污水处理事业发展的瓶颈问题，其处置形势已经十分严峻，因此，寻求经济有效的减量化、稳定化以及资源化污泥处理处置技术具有重要的现实意义。
以MFC技术来处理剩余污泥成为污泥处理的又一新方向。此法不但可以减少污泥处置费用，还可以使污泥减量化，又能将污泥中丰富的有机质能转化为电能，从而实现污泥的资源化利用。
生物燃料电池电助产氢反应器的优点是阴极省略了MFC 常用的电子受体—氢气，可避免因氧气通过质子交换膜向阳极扩散而影响反应器运行；同时该工艺产生的氢气纯度较高，可积累、储存及运输，推动了MFC技术的实际应用[6]。
2019/10/1
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三、结语与展望
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微生物燃料电池近年来受到广泛学者的关注，其作用机理已渐渐被人们所熟知，为扩大微生物燃料电池的应用范围众多科学家做着不懈的努力。现微生物燃料电池应从以下几个方面进行主演研究：
由于堆肥的物料有机质含量高，在长时间内可以提供持续稳定的电流输出，具有较大的市场潜力。
相对于废水需要外加热量来保持适宜的温度，固体废物堆肥可以通过自身产热来提高温度，不需要人工加热。
质子从阳极区向阴极区的传递效率对MFC 的性能是非常重要的[4]。
2019/10/1
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MFC技术资源化利用剩余污泥 LOGO
sponges as high-performance low-cost anodes for microbial fuel cells.
Energy & Environmental Science.2019.6862-6866. [3] 郭伟,王艺菲,银晓靖,孙剑辉. 微生物燃料电池在废水处理中的应用研究进展[J]. 河南师范大学学报（自然科学版）2019,40,93-108. [4]崔晋鑫,王鑫,唐景春. 微生物燃料电池在固体废物堆肥中的应用进展[J]. 生物工程学报,2019,28,295-304. [5]王维大,李浩,冯雅丽,唐新华,杜竹玮,杜云龙. 微生物燃料电池的研究应用进展[J]. 化工进展,2019,33,1067-1076. [6]张静,张宝刚,冯传平等. 微生物燃料电池技术最新研究进展[J]. 三峡环境与生态,2019,35,16-30.
煤炭
约40年
约67年
约167年
2019/10/1
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化石燃料的燃烧对环境的影响
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2019/10/1
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因此，寻求可再生的新能源已引起广泛的关注，微生物燃料电池(microbial foul cells, MFC)是一种可以实现能量转换及产能的新概念的装置。在此情况下微生物燃料电池作为一种可利用有机废物产能的装置正走向世界能源的舞台。
生物燃料电池
报告人：聂晓静学号：21418105 院系：环境学院
目录
LOGO
1 生物燃料电池的研究背景
2 微生物燃料电池的原理
3 微生物燃料电池的现实应用
4
结语与展望
2019/10/1
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2
一、生物燃料电池的研究背景
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由于现代经济全速发展，全球化石能源面临短缺问题：
石油
天然气
微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。
2019/10/1
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二、微生物燃料电池的原理
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典型的MFC系统由阳极室、阴极室、质子交换膜(Proton exchange membrance，PEM)构成，质子交换膜将阳极室和阴极
室分隔开。将阳极室控制为厌氧环境，而阴极室一般为开放环
2019/10/1
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微生物燃料电池的优点：
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2019/10/1
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三、微生物燃料电池的现实应用 LOGO
微生物燃料电池是一种很具应用前景的技术，与普通的燃料电池相比，其更加环保，来源更为广泛；与普通的污水处理技术相比较，在处理污水的同时还能额外获得能量。尤其在目前能源供应问题日益凸显，环境污染日益严重的今天，微生物燃料电池技术更显示出无法比拟的优越性。
2019/10/1
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微生物电解产氢
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微生物燃料电池由于输出效率低，难以直接应用，而 MFC电助产氢技术是较有前途的一种方式。其工作原理：无氧条件下，对双室MFC阴极施加一个远小于水分解电压的小电压，可促进转移到阴极的电子和质子结合生成氢气，达到利用MFC系统产氢的目的。
2019/10/1
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直接利用剩余污泥为燃料的微生物燃料电池技术，其电压和输出功率密度较低。为了提高微生物燃料电池技术的产电性能，可对剩余污泥进行一定的预处理，间接利用剩余污泥为微生物燃料电池的燃料。
2019/10/1
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MFC作为生物传感器
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生物传感器是指能提供定量或者半定量分析的一种装置，包括生物识别元素和信号传输放大元素。由于微生物燃料电池的电流（电压）或电子库仑量与电子供体的含量之间存在对应关系，因此微生物燃料电池能用于某些底物含量的测定，如有机碳、废水 BOD以及有毒物质等，其中用于废水中 BOD 测定的研究最为成熟，已有相关报道[5]。
2019/10/1
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知识就是财富丰富你的人生
微生物燃料电池在有机废物的处理中具有无污染和产能的优势，在固体废物堆肥中的应用与溶液和废水中相比又体现出新的特点。
2019/10/1
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固体废物堆肥微生物燃料电池的特点： LOGO
与废水作为底物的 MFC 相比，堆肥产电过程不需要频繁更换底物，为产电菌的富集和生长提供了更加稳定的外部环境。
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微生物电化学合成是近两年微生物燃料电池新的发展方向，有待于进一步深入研究。
尝试MFC的工程放大，实现实际应用。
2019/10/1
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参考文献
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[1]陈德莹.微生物燃料电池系统构建及相关微生物学研究(硕士学位论文). 扬州，扬州大学，2019年.
[2] Xing Xie, Guihua Yu, Nian Liu, Craig S. Criddle ,Yi Cui. Graphene-
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研究表明，以下废水都可以用MFC技术得到很好的 LOGO 处理[3]。
MFC处理
2019/10/1
化工废水制药废水垃圾渗滤液
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极高的COD、高盐度、对微生物有毒性。
抗氧化性强，对微生物生长的抑制性强，难以生物降解。
BOD5和COD 浓度高、重金属含量较高、氨氮的含量较高。
在美国，每天会产生126千万升的污水，用传统的方法处理这些污水就会消耗3%的产电量。每立方米污水需要消耗大概0.6kwh的能量，其中一半用于好氧微生物的的氧补给。而每立方米的污水含有2kwh的化学能。若生物燃料电池的成本控制在合适的范围内，污水处理装置就可以作为能量的产出装置[2]。
2019/10/1
另外有学者在固体介质如土壤、底泥中应用 MFC 技术，发现植物生长过程中根系分泌物对微生物的刺激作用可以使电流输出功能功率提高 7 倍[7]。
2019/10/1
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微生物燃料电池在废水处理中的应用
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传统废水处理工艺需求能量较高，随着全球经济的高速发展，能源危机已成为当今国际社会共同面临的重大问题。因此，寻求低能耗、无污染或少污染、经济效益好的废水处理工艺是水污染控制领域亟需研究解决的重要课题。
2019/10/1
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2019/10/1
图1-1 微生物燃料电池原理图[1]
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阳极半反应：阴极半反应：
微生物燃料电池的基本原理打破了微生物呼吸链电子的传递方向，利用电极作为细胞呼吸过程的终端电子受体，把电子从细胞内引到了细胞以外的外界环境，进而延伸到整个电池结构体系中，实现了化学能向电能的转变。
境。微生物燃料电池即是利用阳极室内细菌作为催化剂，通过
细菌降解有机物产生电子和质子，产生的电子先传至细胞外，
经纳米导线或中间体传输至阳极，再经过外电路负载到达阴极
，在阴极与电子受体结合，由此产生电能；质子从阳极室通过
质子交换膜到达阴极，在阴极与质，氧气为阴极电子受体的MFC原理图见图1-1。
MFC在固体废物堆肥中的应用
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有学者在固体介质如土壤、底泥中应用 MFC 技术，发现植物生长过程中根系分泌物对微生物的刺激作用可以使电流输出功能功率提高 7 倍。接下来介绍 MFC 技术新的应用方向，在堆肥处理固体有机废物过程中构建MFC，将堆肥中产生的生物能转变为电能。利用 MFC 可将堆肥中的废气和废液进行二次生物处理，在减轻或消除毒害的同时产生易于利用的电能，具有重要的实际意义。