一种快速测定产电生物反应系统内部阻力的方法技术方案

技术编号:7000775 阅读:327 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种快速测定产电生物反应系统内部阻力的方法。该方法克服了常规极化曲线法在内阻测定过程中存在的耗时长、干扰严重以及难以准确反映系统瞬时状态等方面的问题。在本方法中,可变电阻被串联在反应系统的外电路中,通过测定可变电阻阻值变化时分配在其两端的电压变化,获得系统的U-I极化曲线;通过线性拟合计算曲线的斜率,得到系统的内阻值。为实现系统内阻的快速测定,可变电阻的初始值和调节范围被控制在系统总体阻力的10%以下,将电阻调节后的稳定时间减小到1min;同时内阻的单次测定过程,可变电阻的调节频次控制在6次,从而使内阻的单次测量用时仅为10min。本发明专利技术可应用于电压补偿式产电生物可渗透反应栅以及常规生物燃料电池系统内阻的测定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种产电生物反应系统的内阻测定方法,可应用于电压补偿式产电生 物可渗透反应栅以及常规生物燃料电池系统内阻的测定。
技术介绍
目前,电池系统内阻的测定常见的有电流中断法、交流阻抗法、极化曲线法。电流 中断法可以用来测定欧姆内阻,交流阻抗法只适合用应用在简单的电极反应体系中,这两 种方法都可以用于暂态测定。目前在生物燃料电池的研究中应用最广的是极化曲线法,该 方法通过测定外电阻改变时分配在外阻两端的电压U,并以公式I = UZRext计算不同外阻下 的电流I,通过U-I曲线的斜率得到反应系统的内阻值。由于这一方法的需要在一个宽幅范 围内(1 IO5欧姆)改变外电阻,每次改变外电阻后需要等系统稳定后才能读数,测最一 次内电阻需要花费数小时不等,不仅费时,而且还有一些关键缺点。首先,在极化曲线测定 过程中,大部分范围外电阻远远大于内电阻或与内电阻相当,当改变外电阻时,生物电极反 应的状态即发生较大变化,对产电菌的生理特性和对溶液内部向电极表面的传质过程产生 冲击,这样的冲击在短时间内很难保证被消除。目前用于测量电流电压的仪器的灵敏度和 精度可以做得非常高,在实际内阻测量的实验本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速测定产电生物反应系统内部阻力的方法,将一可变电阻Rm串联于系统外部电路,通过检测Rm阻值变化时分配在其两端的电压,获得系统的极化曲线;通过计算极化曲线的斜率,得到反应系统的内阻值。其特征是:可变电阻的初始值及变化范围远小于系统的整体阻力;内阻的单次测定过程,可变电阻的调节频次控制在6次左右。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:范彬朱仕坤朱高英
申请(专利权)人:中国科学院生态环境研究中心
类型:发明
国别省市:11

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