微生物燃料电池工作原理及产电性能提升策略

来源：环境工程技术学报杂志2024年第2期北京时间：

作者：蒋进元, 张月, 何绪文, 谭伟, 宋浩洋, 石冬妮, 赵洪兵

摘要：微生物燃料电池（MFC）是一种解决其他能源在环境方面不足的新技术，目前低能量输出是MFC实际应用的关键瓶颈。基于MFC工作原理，提出微生物活性差、电子迁移阻力、质子传输阻力及阴极还原反应缓慢是MFC能量输出的限制因素，并从以下5个方面综述了提升MFC产电性能策略：调节pH和选择最佳盐度，加强微生物代谢活性；改性阳极材料，降低电子迁移阻力；增强电解液电导率、优化隔膜材料及缩短电极间距减小质子传输阻力；制备高效阴极催化剂和选择优异电子受体加快阴极还原反应速率；改进MFC反应器构型，提高整体产电性能。未来，可在合成新型阴极催化剂、降低膜污染、优化微生物生长环境、制备优异的电极材料和改进MFC反应器配置5个方面开展重点研究。

关键词：微生物燃料电池（MFC）, 产电性能, 输出功率, 微生物活性, 策略