1、研究背景
改革开放以来，创新、协调、绿色、开放、共享新发展理念成为了新时代中国特色社会主义思想的核心内涵。人民群众对提高生活质量的要求越来越强烈，获得感、幸福感，更多地还是靠青山绿水、蓝天白云下的生活实实在在的得到提高，因此，环境污染、能源枯竭等问题也成为当前的焦点热门，寻求新型能源也成为社会的研究重点，微生物燃料电池应运而生。微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell, MFC）是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其电池的阳极室在厌氧条件下，利用微生物分解有机物释放电子，电子依靠介质通过外电路传递到阴极从而形成电流[1]。在这一过程中，基质中的有机物得到降解，实现了将化学能转化成为电能的过程。
沉积物微生物燃料电池（Sediment Microbial Fuel Cell, SMFC）是微生物燃料电池的一种，其阳极和阴极分别放在下层沉积物内和上层水体中，材料成本相对低廉，电池设备日常维护简单，在生活中具有较高的应用价值，可作为环境监测、海洋调查等长期运行的低能耗设备的能量来源，有效解决远程监控仪器寿命受电池寿命限制同时更换电池困难等问题，是目前偏远水域用电设备替代能源的新选择[2]。目前关于SMFC的研究主要集中在系统产电性能的优化、有机物降解机制的探索以及实际工程应用的可行性分析等方面。
2、实验原理
SMFC系统由埋入沉积物（无氧条件）的阳极和悬浮于上层水体中（有氧条件）的阴极连接组成。沉积物中的产电微生物在氧化有机物的同时将电子传递给阳极，氧气在阴极接受从外电路传输过来的电子并与从阳极扩散过来的质子相结合形成水，从而产生电能[3]。
3、电压影响因素
3.1水体因素
SMFC的研究大部分集中在海水环境中，但是淡水也可以维持电流的产生。Holmes等[4]在比较了淡水与海水导电性之后，发现电解质的导电性是影响内阻的重要因素之一，其中淡水的导电性低，低的导电性也就意味着有较高的内阻，电流大小从而得以降低。除此以外，在电池阴极的腐蚀作用上，淡水相对海水也较弱，而较好的阴极的腐蚀作用可提高阴极材料的比表面积，可以形成生物膜，有利于阴极氧还原效率的提高[5]。
3.2电极板间距离
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