电化学阻抗技术在微生物燃料电池阻抗测试中的应用  

Application of electrochemical impedance spectroscopy in impedane test of microbial fuel cell

作　　者：曲有鹏[1] 高珊珊[2] 吕江维[3] 李达[2] 刘峻峰[2] 田家宇[2] 

机构地区：[1]哈尔滨工业大学生命科学与技术学院,黑龙江哈尔滨150080 [2]哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090 [3]哈尔滨商业大学药学院,黑龙江哈尔滨150076

出　　处：《实验技术与管理》2015年第7期68-70,74,共4页Experimental Technology and Management

基　　金：国家自然科学基金项目(51308171);黑龙江省教育厅科学技术研究项目(12541185);中央高校基本科研业务费专项基金项目(HIT.NSRIF.2015090)

摘　　要：将电化学阻抗谱用于微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)阻抗测试中,研究不同阴极极化电位下立方体MFCs反应器中空气阴极上的电化学过程,利用适宜的等效电路对电化学阻抗谱进行拟合,得到MFCs的欧姆内阻Rs、电荷转移内阻Rct及韦伯阻抗Zw等参数。研究发现,随着阴极极化电位的增加,欧姆内阻Rs基本不变,平均值为26.81Ω±1.7Ω,而电荷转移内阻Rct从88.21Ω降至57.15Ω,说明阴极上发生的氧还原反应的驱动增加,利于氧还原反应的发生。Electrochemical impedance spectroscopy（EIS）is an important experimental instrument for electrochemical process research.EIS is used in the impedane test of microbial fuel cell to investigate the electrochemical process of cathodes with different cathodic polarization potentials.Ohm internal resistance Rs,charge transfer resistance Rctand Warburg impedance Zw are fitted by suitable equivalent circuit.It is found that the Ohm internal resistance Rsis basically unchanged with average value of 26.81Ω±1.7Ω.The charge transfer resistance Rctis decreased from 88.21Ωto 57.15Ωby increasing the cathodic polarization potentials,indicating favoring the oxygen reduction in the cathode.

关 键 词：微生物燃料电池 电化学阻抗谱 阻抗测试 

分 类 号：TM911.45[电气工程—电力电子与电力传动]