與在陽(yáng)極觀測(cè)到的現(xiàn)象相似，陰極也具有顯著的電勢(shì)損失。為了糾正這一點(diǎn)，一些研究者們使用了赤血鹽（hexacyanoferrate）溶液。但是，赤血鹽并不是被空氣中的氧氣完全重氧化的，所以應(yīng)該認(rèn)為它是一個(gè)電子受體更甚于作為媒介。如果要達(dá)到可持續(xù)狀態(tài)，MFC陰極最好是開(kāi)放性的陰極。

物質(zhì)解析

根據(jù)電子傳遞方式進(jìn)行分類(lèi)，微生物燃料電池可分為直接的和間接的微生物燃料電池。所謂直接的是指燃料在電極上氧化的同時(shí)，電子直接從燃料分子轉(zhuǎn)移到電極，再由生物催化劑直接催化電極表面的反應(yīng)，這種反應(yīng)在化學(xué)中成為氧化還原反應(yīng)；微生物燃料電池如果燃料是在電解液中或其它處所反應(yīng)，電子通過(guò)氧化還原介體傳遞到電極上的電池就稱(chēng)為間接微生物燃料電池。根據(jù)電池中是否需要添加電子傳遞介體又可分為有介體和無(wú)介體微生物燃料電池。

分類(lèi)介體

向微生物燃料電池中添加的介體主要有兩種：第一類(lèi)是人工合成的介體，主要是一些染料類(lèi)的物質(zhì)，如吩嗪、吩噻嗪、靛酚、硫堇等等。這些介體必須滿(mǎn)足一定的條件：(1)能穿透進(jìn)入微生物的細(xì)胞內(nèi)發(fā)生氧化反應(yīng)；(2)非常容易得電子；(3)在被還原之前能快速離開(kāi)微生物細(xì)胞；(4)在陽(yáng)極表面有很好的電化學(xué)活性；(5)穩(wěn)定性好；(6)在陽(yáng)極電解液中是可溶的；(7)對(duì)微生物沒(méi)有毒性；(8)不會(huì)被微生物代謝掉。第二類(lèi)是某些微生物自身可以合成介體，如PseudomonasaeruginosastrainKRP1能夠合成綠膿菌素和吩嗪-1-甲酰胺等物質(zhì)，它合成的介體不光自己可以使用，其它的微生物也可以利用它產(chǎn)生的介體傳遞電子。

作用原理

參與傳遞電子的介體與微生物和陽(yáng)極之間的作用形式有三種：(1)微生物將氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的電子直接傳遞給溶解在溶液中的介體，介體再將電子傳遞給電極；(2)介體能進(jìn)入到微生物體內(nèi)，參加反應(yīng)被還原，從微生物體內(nèi)出來(lái)后再將電子傳遞給電極；(3)微生物吸附在電極表面，它將反應(yīng)產(chǎn)生的電子傳遞給在細(xì)胞表面的介體，再通過(guò)介體傳遞給電極。

優(yōu)勢(shì)

與現(xiàn)有的其它利用有機(jī)物產(chǎn)能的技術(shù)相比，微生物燃料電池具有操作上和功能上的優(yōu)勢(shì)：首先，它將底物直接轉(zhuǎn)化為電能，保證了具有高的能量轉(zhuǎn)化效率；其次，不同于現(xiàn)有的所有生物能處理，微生物燃料電池在常溫環(huán)境條件下能夠有效運(yùn)作；第三，微生物燃料電池不需要進(jìn)行廢氣處理，因?yàn)樗a(chǎn)生的廢氣的主要組分是二氧化碳，一般條件下不具有可再利用的能量；第四，微生物燃料電池不需要輸入較大能量，因?yàn)槿羰菃问椅⑸锶剂想姵貎H需通風(fēng)就可以被動(dòng)的補(bǔ)充陰極氣體；第五，在缺乏電力基礎(chǔ)設(shè)施的局部地區(qū)，微生物燃料電池具有廣泛應(yīng)用的潛力，同時(shí)也擴(kuò)大了用來(lái)滿(mǎn)足我們對(duì)能源需求的燃料的多樣性。