微生物燃料电池 (1)
微生物燃料电池的发展现状及未来趋势
微生物燃料电池的发展现状及未来趋势一、引言随着能源资源的紧缺和环境污染的加剧，寻求替代能源和清洁能源的研究日益受到关注。
微生物燃料电池作为一项新兴技术，被认为具有巨大潜力，可以转化废弃物为清洁能源。
本文将探讨微生物燃料电池的发展现状及未来趋势。
二、微生物燃料电池的原理微生物燃料电池是一种利用微生物催化底物氧化反应并直接将化学能转化为电能的技术。
它以微生物作为催化剂，将底物（如有机废弃物）氧化为电子和质子，并通过电化学反应转变为电能。
这种技术具有可持续性和高效能的特点，因此备受瞩目。
三、微生物燃料电池的应用领域1.废水处理微生物燃料电池可以应用于废水处理领域，通过将微生物直接放置在废水中进行催化反应，实现废水的净化并产生电能。
这种技术可以将废水处理和能源回收结合，减轻环境污染的同时获得经济利益。
2.生物传感器微生物燃料电池还可以应用于生物传感器领域，利用微生物对特定环境参数的敏感性，通过监测微生物燃料电池的输出电流变化来实现环境监测和生物检测。
这种技术具有实时性和高灵敏度，可以在环境监测、医学诊断等方面发挥重要作用。
四、微生物燃料电池的发展现状目前，微生物燃料电池的开发已经取得了一定的进展。
研究人员已经成功地利用不同类型的微生物，如厌氧细菌、藻类和真菌，来催化底物的氧化反应。
同时，改进了电极材料和设计，提高了微生物燃料电池的输出电流和效率。
许多实验室已经实现了小规模的微生物燃料电池系统，并取得了良好的效果。
五、微生物燃料电池的未来趋势尽管微生物燃料电池在废水处理和生物传感器等领域已经初步应用，但仍存在一些挑战和限制。
首先，微生物燃料电池的输出电流和效率仍然较低，需要进一步提高。
其次，微生物的选择和培养条件对整个系统的性能有重要影响，需要更深入的研究和优化。
此外，微生物燃料电池的商业化应用面临着技术成本和市场需求等问题。
未来，微生物燃料电池的发展方向主要包括以下几个方面。
首先，通过细菌基因工程的技术手段，优化微生物的催化性能，提高其氧化底物的效率。
微生物燃料电池
微生物燃料电池12级新能源材料，程妮，学号106微生物燃料电池(microbial fuel cells ，MFCs)是一种利用微生物作为催化剂，将燃料中的化学能直接转化为电能的装置，是一种生物反应器。
自1911年英国植物学家Potter 发现微生物可以产生电流开始，有关MFCs 的研究一直在进行，但进展缓慢。
直到研究人员发现某些微生物能在无介体的条件下直接将体内产生的电子传递到电极，MFCs 的研究获得了突破性进展。
目前，MFCs 研究的主要内容是无介体MFCs 产电性能的改善，体现在污水处理、生物传感器的应用和生物修复等方面。
一、原理微生物燃料电池以附着于阳极的微生物作为催化剂，通过降解有机物(例如，葡萄糖、乳酸盐和醋酸盐等)，产生电子和质子。
产生的电子传递到阳极，经外电路到达阴极产生外电流。
产生的质子通过分隔材料(通常为质子交换膜、盐桥)，也可以直接通过电解液到达阴极。
在阴极与电子、氧化物发生还原反应，从而完成电池内部电荷的传递。
如图所示为MFCs 的工作原理示意图。
典型反应如下：阳极：C 6H 1206+6H 20一6C02+24H ++24e -阴极：602+24H ++24e -一一12H 20二、微生物燃料电池的结构微生物燃料电池主要有三种结构类型，即单室结构、双室结构和填料式结构。
［1］(一)、单室结构的MFCs 单室MFCs 通常直接以空气中的氧气作为氧化剂，无需曝气，因而具有结构简单、成本低和适于规模化的优势。
单室的功率密度为480～492mW ／m 2，单室MFCs 无分隔材料和阴极液，内阻较双室小。
但是单室MFCs 的库仑效率(CE)比双室低(单室库仑效率为10％，而双室则为42％～61％)。
(二)、双室结构的MFCs 典型的双室MFCs 包括阳极室和阴极室，中间由PEM 或盐桥连接。
双室的功率密度为38～42mW ／m 2。
MFCs 从外形上又分为平板型和管型。
以厌氧污泥为活性微生物，以葡萄糖为底物，以颗粒石墨为阳极的管状ACMFCs，其最大功率密度达到50．2W／m2。
微生物燃料电池(1)全解
Thanks for your attention!
2 .加入其他催化剂
Qiao等报道了用碳纳米管/ 聚苯胺(CNT/ PANI)作为MFC 阳极。 Kargi 等用铜和铜- 金导线来代替石墨电极作为MFC 的阳极,结 果发现,随着阳极表面积的增大,产生的电流和功率也随之增大。 Rosenbaum等研究了用碳化钨作为微生物燃料电池的阳极,获得 了不错的效果,其电化学活性和化学稳定性作为微生物燃料电池 的阳极是适合的。
具有产电与废弃物处置的双重功效。 微生物燃料电池代表了当今最前沿的废弃物资源化 利用方向之一，其研究受到了学术界的极大关注， 有望成为未来有机废弃物能源化处置的支柱性技术。
发展历史
1.早在1910年，英国植物学家马克·比特首次发现了 细菌的培养液能够产生电流，于是，他用铂做电极， 把它放进大肠杆菌和普通酵母菌培养液里，成功制造 出了世界第一个微生物燃料电池； 2.1984年，美国制造了一种能在外太空使用的微生物 燃料电池，它的燃料为宇航员的尿液和活细菌，不过 它的放电率极低； 3.1991 年开始出现使用微生物燃料电池处理生活污水 的范例，然而，直到最近几年用MFC处理生活污水得到 的电池功率才有所增强； 4.近几年, MFC的研究已经成为治理和消除环境污染源, 开发新型能源研究工作者的关注热点。
阳极材料
阳极担负着微生物附着并传递电子的作用，可以说是决定 MFC产电能力的重要因素，同时也是研究微生物产电机理与 电子传递机理的重要的辅助工具。 现在，MFC阳极是微生物附着的主要场所，其量的多少直接 目前对阳极的研究主要是 关系到产电能力的大小，其必要条件是具有高导电率、高 对导电材料的改性 比表面积、高孔隙率、廉价易造且可回收等。主要是以碳 为主要材料，包括碳纸、碳布、石墨棒、碳毡、泡沫石墨 加入其他的催化剂 以及碳纤维刷。
微生物燃料电池报告
微生物燃料电池1.前言能源危机是令当今各国头痛的问题，并引起世界广泛关注。
寻找新能源迫在眉睫。
生物质能源是现今备受推崇的新能源之一，其潜力正不断被挖掘。
微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell，MFC）是生物质能源应用中的一种，是近年来迅速发展的新型燃料电池。
既可以降解废弃物，又能发电，确实是一种值得深究的变废为宝方式。
2.微生物燃料电池的发展19世纪30年代，英国植物学家Potter在研究细菌培养液的时候首次发现细菌能产生电流。
50年代，美国科学家利用宇航员的尿液和活细胞制造了一种能在外太空使用的生物燃料电池。
70年代，生物燃料电池的研究逐渐从以前的间接生物燃料电池转向直接生物燃料电池。
80年代，由于可作为小功率的电源，对微生物燃料电池的研究开始活跃。
90年代，用污水作为底物，达到净化污水同时获取电能的目的。
21世纪后，对微生物燃料电池的应用研究开始转向环保领域，受到众多环境学者的广泛关注。
3.微生物燃料电池的原理其本质是一种电化学电池，有阴阳两级，电极一般有炭纸和石墨两类。
中间一般用PEM膜（或盐桥）相隔。
阳极材料一般用石墨，阳极室充入待降解的污水或污泥，里面的微生物附着在电极上，在氧化降解底物的同时产生电子，电子通过外导线流入阴极，质子则通过PEM膜（或盐桥）进入阴极室，与电子、氧气结合生成水。
以葡萄糖底液为例：Anodic reaction:C 6H12O6 +6H2O → 6CO2 +24H++24e－Cathodic reaction:6O 2 +24H++24e－→ 12H2O在MFC的阳极室充入可降解有机物作为燃料来产电，这些可降解有机物可以是生活污水、工业废水、垃圾渗滤液、重金属、海水等。
其产电微生物有希万氏菌(Shewanella)、铁还原红育菌(Ｒhodofoferax ferrire-ducens)、硫还原地杆菌(Geobacter sulfurreducens)、沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)、人苍白杆菌(Ochrobactrum anthropi)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、丁酸梭菌(Clostridiumbutyrioum)、耐寒细菌(Geopsychrobacter electrodiphi-ous)等[1].微生物的产电主体主要是附着在电极上形成的微生物膜。
微生物燃料电池
膜
☺
质子透过材料可以是盐桥，也可以是多孔的瓷隔 膜，理想的材料是只允许质子透过，而基质、细 菌和氧气等都被截留的微孔材料。
现在试验中大多选用的是质子交换膜PEM。
☺
阴极
☺最新的研究表明，阴极是制约MFC产电的主要原
因之一。最理想的阴极电子受体应当是氧气，但 是从氧气的还原动力学来看，氧气的还原速度较 慢，这直接影响了MFC的产电性能。于是在阴极 加入各种催化剂来提高氧气的还原速率的研究开 始了。根据阴极催化剂的种类可以将MFC阴极分 为非生物阴极和生物阴极。
阳极反应： (CH2O)n＋nH2O nCO2＋4ne-＋4nH+ 2H2O
阴极反应： 4e-＋O2＋4H+
阳极室
Hale Waihona Puke PEM阴极室图1.生物燃料电池工作原理
MFC
阳极 阴极
膜
生物阴极 厌氧型生物阴 极
非生物阴极
好氧型生物阴 极
阳极
☺从MFC的构成来看，阳极担负着微生物附着并传
递电子的作用，可以说是决定MFC产电能力的重 要因素，同时也是研究微生物产电机理与电子传 递机理的重要的辅助工具。现在，MFC阳极主要 是以碳为主要材料，包括碳纸、碳布、石墨棒、 碳毡、泡沫石墨以及碳纤维刷。
☺ ☺
好氧型生物阴极 二氧化锰也能作为直接的电子受体， 在MFC的阴极表面沉积一层MnO2， 利用MnO2的电化学还原和生物再 氧化过程
☺ ☺
厌氧型生物阴极 在厌氧条件下，许多化合物，如硝 酸盐、硫酸盐、尿素和二氧化碳等 都可以作为电子受体。利用厌氧生 物阴极代替需氧生物阴极的一大优 势是可以阻止氧通过PEM扩散到阳 极，防止氧气消耗电子导致库伦效 率下降。
☺阳极是微生物氧化分解有机物的场所，所以微生
微生物燃料电池的原理与应用
微生物燃料电池的原理与应用微生物燃料电池是一种利用微生物酵解产生的电子传递到电极上产生电力的技术，它的特点是能够将有机废弃物转化为电能，同时减少污染、降低能源成本，因此备受关注。
本文将讨论微生物燃料电池的原理与应用。
一、微生物燃料电池的原理微生物燃料电池的核心原理是将来自微生物代谢的电子传递到电极上来产生电力。
在微生物燃料电池中，微生物活性产生的氢离子（H+）和电子通过呼吸链途径转移到氧气或氧化的底物上，达到能量代谢的目的。
而当微生物呼吸链的末端正好是电极表面时，电子可以被导向电极表面形成电流，故而产生电力。
微生物燃料电池中的微生物可分为两类：一是光合微生物，如藻类和细菌等，其使用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物进行代谢；二是好氧和厌氧微生物，如大肠杆菌等，其使用底物在代谢过程中产生的氢离子和电子转移到电极上形成电流。
于是，我们可以通过对不同类型的微生物进行研究和利用，来产生不同种类和强度的电流。
二、微生物燃料电池的应用微生物燃料电池由于具有高效、便捷和环保的优点，被广泛运用于生产和生活的多个领域。
以下就是微生物燃料电池的应用：1. 生物废弃物处理微生物燃料电池可以将厨余垃圾、污泥和废水等有机废弃物转化为电能，实现废物处理和能源回收的双重效果。
利用微生物燃料电池处理废弃物不仅能节约大量处理成本，而且可以减少对环境的污染。
2. 智能物联网微生物燃料电池可以产生小型电源，已经应用于智能物联网设备。
这些设备包括传感器、监控装置、移动通信设备和环境检测仪器等，都需要能够稳定供应电能，而微生物燃料电池可以为这些设备提供稳定的电源。
3. 医疗、军事和安全领域微生物燃料电池还可以应用于一些不便使用电网的场合，如医疗方面的义肢、覆盖物和人造耳蜗，军事方面的夜视仪、无人机和常规电力供应等，安全领域的消防器材、探矿工具和遥控钻机等，都可以通过微生物燃料电池进行供电。
三、微生物燃料电池的未来发展随着科技的不断进步，微生物燃料电池在未来的发展前景非常广阔。
微生物燃料电池课件
2 污水处理
微生物燃料电池可以同时 处理废水和产生电能，实 现高效的污水处理。
3 远程地区供电
微生物燃料电池可以在没 有外部电源的情况下，为 远程地区提供可靠的电力。
微生物燃料电池的优势
可持续性
微生物燃料电池利用有机废料 等资源，具有可持续性和循环 利用的特点。
低排放
与传统能源相比，微生物燃料 电池几乎没有排放有害气体和 污染物。
微生物燃料电池课件
微生物燃料电池是一种能够将有机物质转化为电能的可再生能源技术。通过 利用微生物代谢过程中释放的电子，实现能量的转换。
微生物燃料电池的定义
微生物燃料电池是一种利用微生物来转化有机物质为电能的装置，将化学能 转化为电能的可再生能源技术。
微生物燃料电池的原理
• 微生物通过代谢过程将有机物质氧化，产生电子。 • 电子在电极表面传导，形成电子流。 • 电子流通过外部电路，驱动电子器件工作。 • 电子最终在电极上与氧气还原，完成电化学反应。
灵活性
微生物燃料电池可以适应不同 的环境和能源需求，具有较高 的出能量 微生物选择 系统可靠性
目前微生物燃料电池的输出能量相对较低，需要 进一步提高效率。
不同的微生物对于废料的降解能力和电子转化效 率有所差异，需要筛选合适的微生物。
微生物燃料电池需要保证长期稳定运行，提高系 统的可靠性和实用性。
微生物燃料电池的组成部分
生物阳极
这是一个支持微生物生长和 氧化过程的电极，通常由碳 材料制成。
电解质
电解质用于隔离阳极和阴极， 同时允许离子的传输。
阴极
阴极是电化学反应的场所， 它与阳极连接形成电子流。
微生物燃料电池的应用
1 可再生能源
微生物燃料电池可以将有 机废料转化为电能，提供 可再生的能源。
微生物燃料电池
CCME
21
CCME
22
CCME
2
微生 物燃 料电 池的 用途
开发新能源
处理废水 生物修复
CCME
3
微生物燃料电池的原理
CCME
4
微生物燃料电池的原理 MFC电池设备把细菌作为催化剂氧化有机(无机) 物质直接将化学能转化为电能。传统的MFC 电池是一个阳极室和一个阴极室相隔一个质 子交换膜(PEM)。阳极室内，水溶液或污泥中 的有机物在厌氧条件下被微生物氧化代谢,产 生电子和质子。电子通过直接电子转移,电子 介体或纳米线被转移到阳极后,通过外电路的 联系流到阴极。同时,质子通过PEM到达阴极。 电子、质子和电子受体(如空气或氧气)在阴 极室发生氧化还原反应产生水
CCME
20
引用文献：
[1] Allen, RM; Bennetto, HP, Applied Biochemistry And Biotechnology, 1993, 39 ： 27-40 [2] Ci, Su-qin; Wu, Na; Wen, Zhen-hai; Li, Jing-hong, 2012, 18： 250-251 [3] Gregory, KB; Bond, DR; Lovley, DR, ENV.MIC, 2004, 6： 596-604 [4] Bruce E.Logan, MICROBIAL FUEL CELLS. New Jersey: John Wiley&Sons, 2008 [5] Xie, Xing; Ye, Meng; Hu, Liangbing; Liu, Nian; McDonough, James R.; Chen, Wei; Alshareef, H. N.; Criddle, Craig S.; Cui, Yi ,Energy & Environmental Science 2012, 5(1)： 5265-5270 [6]Shuiliang Chen ; Qin Liu ; Guanghua He ; Yan Zhou ; Muddasir Hanif ; Xinwen Peng ; Suqin Wang and Haoqing H ou , Reticulated carbon foam derived from a sponge-like natural product as a highperformance anode in microbial fuel cells, 2012, 22： 18609-18613 [7]Lepage, Guillaume; Albernaz, Fabio Ovenhausen; Perrier, Gerard; Merlin, Gerard, Bioresource Technology, 2012, 124： 199-207 [8]Ozkaya.B; Akoglu.B; Karadag.D; Aci.G ; Taska. E; Hasar.H, Bioprocess and Biosystems Engineering , 2012, 35： 1219-1227 [9]Wu TM; Lin SH, JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY, 2006, 44(21)： 6449-6457
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离子交换膜
质子透过材料可以是盐桥，也可以是多孔的瓷隔膜，
理想的材料是只允许质子透过，而基质、细菌和氧
气等都被截留的微孔材料。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在试验中大多选用的是质子交换膜（PEM）。
阴极材料
阴极的设计是MFC使用和升级的一个最大挑战。前面提 到的阳极材料同样可以适用于阴极，不过阴极材料在使 用时需要添加催化剂，因为电子受体在阴极还原速率比 较慢。最理想的阴极电子受体应当是氧气，但是从氧气 的还原动力学来看，氧气的还原速度较慢，这直接影响 了MFC的产电性能。于是在阴极加入各种催化剂来提高 氧气的还原速率的研究开始了。 阴极材料大多使用载铂碳材料, 但是由于Pt的价格比较 昂贵限制其商业化应用。因此需要寻找廉价的可替代阴 极铂催化剂。有报道给出了掺Fe3+的石墨和沉积了氧化 锰的多孔石墨作为阴极材料。
微生物燃料电池 Microbial Fuel Cell
微生物燃料电池
解决当前日趋严重的环境污染问题和探寻新的产能方 式是关系人类社会可持续发展的两大根本性问题。
微生物燃料电池 (Microbial Fuel Cell, 简称MFC)是 以微生物为主体，在阳极将有机物燃料氧化，并将电 子捕获，通过电极将其传递至阴极，进而产生电流， 最终实现化学能直接转化为电能的装置。
MFC最新研究进展
Pro.Lin的实验中，在长达两个小时的过程中，该微 生物燃料电池产生了 300mV 的电压。 这种微型生物燃料电池产生的电压，已足以驱动 MEMS器件，同时，微生物燃料电池产生的只是二 氧化碳和水分。 这两种技术的融合，可能是未来微机械和微型燃料 电池的一个具有发展前途的方向。例如微型的自维 持型医疗器械.
阳极材料
阳极担负着微生物附着并传递电子的作用，可以说是决定 MFC产电能力的重要因素，同时也是研究微生物产电机理与 电子传递机理的重要的辅助工具。 现在，MFC阳极是微生物附着的主要场所，其量的多少直接 目前对阳极的研究主要是 关系到产电能力的大小，其必要条件是具有高导电率、高 对导电材料的改性 比表面积、高孔隙率、廉价易造且可回收等。主要是以碳 为主要材料，包括碳纸、碳布、石墨棒、碳毡、泡沫石墨 加入其他的催化剂 以及碳纤维刷。
MFC的基本工作原理：
e负载
e-
CO2
O2
eeH+ 有机物 微生物 H+ H2O
有机物作为燃料在厌氧的阳极 室中被微生物氧化，产生的电子被 微生物捕获并传递给电池阳极，电 子通过外电路到达阴极，从而形成 回路产生电流，而质子通过质子交 换膜到达阴极，与电子受体 （氧气） 反应生成水。其阳极和阴极反应式 如下所示： 阳极反应：
MFC最新研究进展
一、与微电极电池系统 (MEMS) 结合的MFC. 美国加州大学Berkerley分校机械工程系的Pro.Lin出 于对无污染的汽车能源和家用能源的研究，注意到了 微生物燃料电池。其研究表明，微生物燃料电池完全 可以做到更小的尺度。 Pro.Lin的燃料电池目前已能 达到0.07cm2 面积大小，使用的燃料为葡萄糖，催化 剂为cerevisiae酵母。 这种微生物燃料电池的原型中有一个微小的空室， 用于放置进行发酵作用的微生物。葡萄糖溶液通过平 行的流体槽道进入到这个微小空室中。在微生物进行 发酵的过程中，产生氢质子和电子。
(CH2O)n＋nH2O nCO2＋4ne-＋4nH+
阳极室
PEM
阴极室
阴极反应 4e-＋O2＋4H+
2H2O
图1.微生物燃料电池工作原理 Fig. 1 The working principle of a microbial fuel cell
阳极产生电子的机理
图2. 微生物燃料电池阳极电子传递机制示意图:A.直接接 触;B.纳米导线;C.氧化还原介体;D.还原态初级代谢产物原位氧化
碳纸，碳布，泡沫 痰及玻璃电极。
石墨棒，石墨板
1.对材料的改性
Zeikus等[1]报道了用石墨阳极固定微生物来增加电流密度, 然后用 AQDS、NQ、Mn2+、Ni2+、Fe3O4、Ni2+来改性石墨作为阳极。结 果表明，这些改性阳极产生的电流功率是平板石墨的115～212倍。
Zhang等[2]报道了在石墨中加入聚四氟乙烯( PTFE) 作为MFC的 阳极,研究表明,PTFE 的含量影响了MFC的电流产生,质量分数为 30%的PTFE可以获得的最大功率为760 mW/ m2。 Cheng等将用氨气预处理过的碳布作为MFC 的阳极,结果表明,预 处理过的碳布产生的功率为1640 mW/ m2 ,要大于未预处理过的功率, 并且MFC 的启动时间缩短了50 %。
(1)动力学方面：阳极和阴极反应活化能较高; (2)内阻方面：主要来自电解液的离子阻力,电极与接触物 质产生的电阻,以及PEM所产生的内电阻; (3)物质传递：反应物到微生物活性位的传质阻力和阴极 区电子最终受体的扩散。
应用前景
微生物燃料电池是一种能将产生新能源和解决环境污 染问题有机的结合起来的新技术。可望成为一种能源 替代形式，并在生物传感器、污水处理新工艺，以及 利用微生物燃料电池的特殊环境进行未培养菌的富集 等方面都有较好的应用前景。 目前,虽然要让微生物燃料电池提供更高且稳定的输出 功率,还有待于相关技术的进一步提高。但完全可以相 信,随着微生物学和电化学技术的不断发展,微生物燃 料电池将会成为未来利用各种有机(废) 物发电的新技 术核心。
MFC的性能特点
与常规燃料电池相比，MFC以微生物代替昂贵的化学催化剂， 因而具有更多优点：
燃料来源广泛，尤其可利用有机废水等废弃物； 反应条件温和，常温常压下即可运行； 环境友好，所产生的物质主要是CO2和H2O，无酸、碱、 重金属等污染物产生，无需对其产物做任何后处理； 因能量转化过程无燃烧步骤，故理论转化效率较高。
MFC最新研究进展
三、吃肉的机器人（Gastrobot）
这是一种通过分解有机物质作为能源驱动力的机 器人。基于MFC技术的吃肉机器人所依靠的正是 典型的微生物燃料电池技术，可将食物的能源转 化为电流。 以葡萄糖溶液作为基础燃料，利用发酵来起 作用。这种基于MFC的吃肉机器人，主要包括以 下几个必要部件：生物催化剂，氧化还原反应的 中介物；一个阳离子交换隔膜；电极；阴极氧化 反应物等。
Thanks for your attention!
2 .加入其他催化剂
Qiao等报道了用碳纳米管/ 聚苯胺(CNT/ PANI)作为MFC 阳极。 Kargi 等用铜和铜- 金导线来代替石墨电极作为MFC 的阳极,结 果发现,随着阳极表面积的增大,产生的电流和功率也随之增大。 Rosenbaum等研究了用碳化钨作为微生物燃料电池的阳极,获得 了不错的效果,其电化学活性和化学稳定性作为微生物燃料电池 的阳极是适合的。
实验研究内容
目前实验室有一个课题就是研究阴极催化剂，以生物 炭修饰电极为基础，以常见的物质，如青苔、丝瓜络 以及植物秸秆等，将其经与处理之后再高温真空碳化， 利用循环伏安法（CV）、线性伏安法（LSV）等电化学 技术进行研究。观察其还原电位以及电流的大小，并 与铂电极进行比较。
制约电池性能的因素
阳极附着微生物
阳极除了材料之外，还需要关注的重点就是 阳极附着的微生物。 目前已知的产电微生物主要包括希瓦氏菌 （Shewanella）、地杆菌（Geobactor）以及 假单胞菌、泥细菌等。但是在应用范围内， 很少使用纯菌，而多数使用的为混合菌群。 相较与纯菌，混合菌具有阻抗环境冲击能力 强、利用基质范围广、降解底物速率和能量 输出效率高的优点。
MFC最新研究进展
二、处理污水的微生物燃料电池 由美国宾夕法尼亚州立大学的科学家Logan率领 的一个研发小组宣布他们研制出一种新型的微生物燃 料电池。可以把未经处理的污水转变成干净用水和电 源。 在发电能力方面，据Logan称在实验室里该设备能提 供的电功率可以驱动一台小电风扇。虽然目前产生的 电流不大，但该设备改进的空间很大。洛根的研发小 组已经把该燃料电池的发电能力提高到了350W 洛根 希望这一数值最终能达到 500W～1000W. 等技术成熟后可以批量生产的微生物燃料电池的 发电能力将获得很大提高，Logan认为它可以提供 500KW 的稳定功率，大约是300户家庭的用电功率.
具有产电与废弃物处置的双重功效。 微生物燃料电池代表了当今最前沿的废弃物资源化 利用方向之一，其研究受到了学术界的极大关注， 有望成为未来有机废弃物能源化处置的支柱性技术。
发展历史
1.早在1910年，英国植物学家马克·比特首次发现了 细菌的培养液能够产生电流，于是，他用铂做电极， 把它放进大肠杆菌和普通酵母菌培养液里，成功制造 出了世界第一个微生物燃料电池； 2.1984年，美国制造了一种能在外太空使用的微生物 燃料电池，它的燃料为宇航员的尿液和活细菌，不过 它的放电率极低； 3.1991 年开始出现使用微生物燃料电池处理生活污水 的范例，然而，直到最近几年用MFC处理生活污水得到 的电池功率才有所增强； 4.近几年, MFC的研究已经成为治理和消除环境污染源, 开发新型能源研究工作者的关注热点。