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陰極最好是開放性的陰極。

物質(zhì)解析

根據(jù)電子傳遞方式進(jìn)行分類，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)，電子通過氧化還原介體傳遞到電極上的電池就稱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。

分類介體

向微生物燃料電池中添加的介體主要有兩種：第一類是人工合成的介體，主要是一些染料類的物質(zhì)，如吩嗪、吩噻嗪、靛酚、硫堇等等。這些介體必須滿足一定的條件：(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)微生物沒有毒性；(8)不會(huì)被微生物代謝掉。第二類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)滿足我們對(duì)能源需求的燃料的多樣性。