β-PbO2阴极微生物燃料电池产电特性研究(2)
电能作为目前应用最广泛的一种能源，被广泛应用在动力、照明、冶金、化学、纺织、通信、广播等各个领域，是科学技术发展、国民经济飞跃的主要动力。它的短缺所导致的后果不论是对民生还是对经济、政治等方面都将是不堪设想。2007年夏天出现的“电荒”现象，不仅我国的19个省市遭遇了拉闸限电，就连发达的美国和加拿大也出现了大面积停电。而我国大陆的十几个省市在07年入冬以后，又频频响起电荒的警报，电能危机可谓是四面楚歌。如今“电荒”这个字眼不仅使得普通百姓对于供电、节电比平时多了一分关注，也使不少企业认为从2007年开始，随着经济的发展，已经进入了企业用电的“电荒”时代。这使得各个行业在较短时间内实现电力节能显得越来越必要与紧迫[1]。
随着“电荒”现象的日益严重，关于“电荒”的各种讨论、分析在各大媒体上也是此起彼伏，人们纷纷为怎样解决“电荒”问题而献技献策，在诸多言论中，对分析为何会出现“电荒”这个问题时无外乎有两种最主要的观点：一是开源，二是节流，那么开源与节流到底孰轻孰重，究竟哪一个才能从根本上解决日益严峻的“电荒”现象呢?
在我国，目前主要倡导的就是“节流”。通过全社会的力量，改变传统的用电方式、用电意识、采用全新的节电设备等手段都将对“电荒”想象产生有效的缓解。但是，这并不是一个长久之计，“电荒”的主要原因是资源不足，也就是说，目前我国的能源已经不足以支持我国目前的高速发展状态。当传统的能源已经不能继续支持社会的进步，同时，风能、潮汐能、核聚变等新能源技术还遥不可及这一青黄不接的局面摆在眼前的时候，“开源”已经是不二之选。这样的情况不仅仅只在我国存在，这己经成为全世界将要面临的一次重大考验[1]。
该如何“开源”？当今世界的能源危机己经到达了不容迟缓的地步，而不依靠一次能源来获得所需要的能量就成了探索能源世界的一条新的思路。其中，具有远大发展前景的燃料电池技术备受世界瞩目，世界许多科学工作者及研究人员投身其中，使得燃料电池技术越来越趋向成熟并逐渐走入大众生活之中。
1.1 燃料电池技术
1.1.1 燃料电池简介
能源是人类文持和改善生活质量不可或缺的保障，能源技术则是衡量一个国家经济发展与人民生活水平的重要指标。人类智慧和技术进步为开发新能源，更加高效和环保地使用能源创造了机会。燃料电池是一种高效率且洁净的新型发电装置，将肩负起21世纪能源创新与突破的重大责任。追溯历史我们知道，自1839年英国化学家William Grove发明燃料电池以来，燃料电池一直处于实验室研究阶段。直到20世纪60年代美国国家航空航天局把燃料电池作为航天器的动力源，才使燃料电池得到进一步发展。从20世纪90年代以来，随着能源危机的日益严重，全世界越来越关注全球环境问题及“绿色”技术，燃料电池技术得到迅猛发展，成为公认的继火电、水电、核电之后的第四代大规模发电方式。随着燃料电池技术的不断发展，人们对燃料电池的兴趣与日俱增。从化学到工程学甚至到战略分析等各个行业，许多原本不太熟悉燃料电池技术的人们都意识到了解燃料电池的必要性。中国的燃料电池技术经过几十年的发展与进步，研究水平已经受到世界各国的重视。
燃料电池(Fuel Cell)其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极（负极即燃料电极和正极即氧化剂电极）以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，从而限制了电池容量，而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件，因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器，而通过连续供给燃料即可连续获得电力。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电。这里以氢-氧燃料电池为例来说明燃料电池 。
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