阳极厚度对填料型微生物燃料电池产电性能的影响

Effect of Anode Thickness on Electricity Generation of Packing-type Microbial Fuel Cell

在阴极厚度（100mm）一致时，研究了不同阳极厚度（100、30和10mm）对填料型微生物燃料电池内阻、功率密度和库仑效率的影响。以乙酸钠为基质，采用厌氧污泥接种，三个反应器的启动期基本相同（10-11d）。运行稳定后，三个反应器的内阻分别为（19．7±5．1）、（19.9±5．4）、（22.2±6．0）Ω，阳极内阻分别为（1．1±0．2）、（1．6±0．4）、（3．4±0．2）Ω；最大面积功率密度分别为（689±128）、（672±74）、（637±87）mW／m^2；最大体积功率密度分别为（3．4±0．6）、（5．2±0．6）、（5．8±0，8）W／m^3；库仑效率分别为（15．1±1．8）％、（18．8±2．1）％和（19．6±0．8）％。可见，随着阳极厚度的增大，反应器的内阻减小，最大面积功率密度增大，但体积功率密度和库仑效率减小。

The effect of anode thickness （ 100, 30 and 10 mm） on internal resistance, power density and Coulombic efficiency （CE ） of the packing-type microbial fuel cell was studied. The cathode thickness was kept at a constant 100 mm. The three microbial fuel cells （MFCs） were started up using acetate as substrate and anaerobic activated sludge as inoculums after inoculations for 10 to 11 days. After stable electricity generation is attained, the total resistance values of the three MFCs are （ 19.7 ± 5.1 ） Ω, （ 19.9 ± 5.4） Ω and （22.2 ± 6.0 ）Ω respectively. The anode resistance values are （ 1.1 ± 0.2） Ω, （ 1.6 ± 0.4）Ω and （3.4 ± 0.2） Ω respectively. The maximum power densities normalized by surface area （PA） are （689 ± 128 ） mW/m^2, （672 ± 74） mW/m^2 and （637 ± 87） mW/m^2, the maximum power densities normalized by volume （Pv） are （3.4 ±0.6） W/m^3, （5.2 ±0.6） W/m^3 and （5.8 ±0.8） W/m^3, and theCEare （15.1 ±1.8）%, （18.8±2.1）% and （19.6±0.8）%, respectively. It is concluded that when the anode thickness increases, the internal resistance, Pv and CE of the three MF-Cs decrease while the PA increases.