分别在20℃,37℃和45℃三个温度条件下以间歇方式运行大肠杆菌生物燃料电池(MFC),研究功率密度、电极电势、电化学阻抗等电化学性质随温度的变化规律.结果表明:温度从20℃提高到37℃,最大功率密度从53.35mW/m2(275mA/m2)增加到610.5mW/m2(2 775mA/m2),增长了10.5倍;同时阳极电极电势降低;且阳极电化学阻抗由741.9Ω降低到42.4Ω.在一定温度范围内,升高温度不仅能提高电池功率输出,而且能增强其电化学活性.但是,太高的温度反而不利于生物燃料电池的运行.45℃时的最大功率密度只有171mW/m2(600mA/m2),比37℃时最大功率610.5mW/m2(2 775mA/m2)减少72%;同时阳极电化学阻抗由42.4Ω增加到416.1Ω.大肠杆菌生物燃料电池在37℃时具有最佳的电化学性能.可见,温度在生物燃料电池运行中是一个非常重要的操作参数.

国家自然科学基金资助项目(20776091；21176168)；