摘 要：本文将红茶菌发酵制备的细菌纤维素膜用作微生物燃料电池隔膜，以三种发酵液作为电解质溶液以以铜、锌、碳纸、铂丝、ITO导电玻璃、铂黑电极六种电极作为工作电极组装燃料电池。考察了该电池工作电流密度和电压，确定其性能参数，为后续研究提供依据。72591

毕业论文关键词：燃料电池，红茶菌，细菌纤维素，膜

Abstract：A kind of bacterial cellulose membrane by Kombucha was used in microbial fuel cell。 Three types of fermentation liquid was prepared as the electrolyte, and copper, zinc, carbon paper, platinum wire, ITO conductive glass, platinum black electrodes as the working electrode separately。 The current density and voltage value of the battery were investigated, and its performance parameters were determined at the same time, which provided the basis for the following research。

Keywords：Fuel cell, Kombucha, Bacterial cellulose, Membrane 

目   录

1  前言 3

2  燃料电池 3

2。1  燃料电池概述 3

2。2  燃料电池的研究进展 4

2。3  微生物燃料电池 4

3  红茶菌细菌纤维素膜的制备 4

3。1  细菌纤维素简介 4

3。2  红茶菌简介 5

3。3  红茶菌细菌纤维素制备方法 6

4  单室微生物燃料电池的构建 11

4。1  不同电极在各种电解质溶液中的电极电势测量 11

4。2  单电极电化学测试条件的优化选择 12

4。3  单室微生物燃料电池组装及性能研究 14

4。4  结论 14

5  双室细菌纤维素甲醇燃料电池组装及性能测试 14

5。1  双室细菌纤维素燃料电池的组装方式及测量条件 14

5。2  Opencircuit potential（开路电位）测量 15

5。3  Chronoamperometry（I-t）曲线 16

5。4  Chronopotentiometry（计时电位）曲线 16

结 论 18

参 考 文 献 19

致  谢 20

1  前言

近几年来，燃料电池的绿色环保、轻便等优点使其获得了广泛的关注，为了降低成本，找寻廉价的替代材料已成为必然的趋势。

2  燃料电池

2。1  燃料电池概述

燃料电池是一种将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的电化学反应装置[1]。可用纯氢气、甲醇、乙醇、天然气以及汽油作燃料。以氢氧为燃料的质子交换膜燃料电池（PEMFC）目前最为常见。

燃料电池的发电原理和化学电源类似：电极提供电子转移的场所，阳极催化燃料氧化，阴极催化氧化剂还原；导电离子在电解质内进行迁移，电子通过外电路作功形成电回路[2]。

燃料电池是一种新型能源，它具有如下特点[3，4]： 

1。能量转化效率高。通常可燃性燃料都要通过燃烧的方式加热使水沸腾，从而产生水蒸气以推动涡轮发电。这种转换方式其中大部分的能量都损耗在无用热能上，转换效率只有30% 左右。燃料电池则直接将燃料中的化学能转换为电能，减少转换步骤，避免了不必要的能量损失，能量转换效率高达45%～60%。热电联供可使转换效率达到80%。