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串/并联微生物燃料电池的性能
  • ISSN号:1009-606X
  • 期刊名称:《过程工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TM911.4[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 作者机构:[1]中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京100190, [2]中国科学院研究生院,北京100049, [3]北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金资助项目(编号:20876160);国家高技术研究发展计划(863)基金资助项目(编号:2007AA052158)
中文摘要:

以5个双室直接微生物燃料电池构建串、并联电池组,考察了电池不同运行阶段及不同底物和电子受体对电池组性能的影响.结果表明,串、并联微生物燃料电池组可以提高工作电压、电流.以氧气和铁氰化钾作为电子受体时,串联电池组的输出电压(输出功率密度)分别可达1.186V(18.83mW/m^2)和1.417V(51.51mW/m^2),并联电池组输出电流(输出功率密度)可达3mA(22.66mW/m^2)和6.86mA(65.22mW/m^2).串联电池组中电池间的差异是出现电池反极的主要原因,内阻较大的电池易在工作电流较大时出现反极现象.适宜的混联方式可以降低由内阻差异引起的能量损失,外电阻为30Ω时,混联电池组输出功率密度(30.3mW/m^2)是串联电池组(6.58mW/m^2)的4倍.

英文摘要:

Five two-chamber mediator-less microbial fuel cells were connected in series and parallel forms of cell stacks. The performances of cell stacks were studied when MFCs were running in different stages and using different substrates and electron acceptors. The results showed that connection in series or parallel increased voltage and current, respectively. Using oxygen and hexacyanoferrate as the electron acceptors, the voltage of connection in series stack enabled the voltage up to 1.186 V at output power density of 18.83 mW/m^2 and 1.417 V at 51.51 mW/m^2, respectively, and output current of parallel stacked cells was 3 mA at output power density of 22.66 mW/m^2, and 6.86 mA at 65.22 mW/m^2. The difference of individual cells in stacks was the main reason to cause cell reversal, and the cell with larger internal resistance tended to be pole reversal at large working current. Reasonable hybrid connection of MFCs reduced the energy loss caused by the difference of MFCs in series stack, when external resistance was 30 Ω, the output power density of adopted hybrid connection stack (120.12 mW/m^2) was around 4 times as that of series stacked MFCs (32.91 mW/m^2).

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期刊信息
  • 《过程工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院过程工程研究所
  • 主编:张锁江
  • 地址:北京市海淀区中关村北二街1号过程大厦
  • 邮编:100190
  • 邮箱:CJPE@HOME.IPE.AC.CN GCGC@HOME.IPE.AC.CN
  • 电话:010-62554658
  • 国际标准刊号:ISSN:1009-606X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-4541/TQ
  • 邮发代号:80-297
  • 获奖情况:
  • 国家中文核心期刊,中国科学院核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊,中国科学院优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:11515