一种用于微生物燃料电池的空气阴极及微生物燃料电池制造技术

本发明专利技术提供了一种用于微生物燃料电池的空气阴极及微生物燃料电池，涉及微生物燃料电池技术领域。其中，这种阴极包括具有一顶部开口的管柱以及设置在管柱内部的吸水性水凝胶和导电性多孔陶瓷环；管柱包括上半部与下半部，下半部的管壁上开设有若干第一小孔；吸水性水凝胶充满管柱内部，导电性多孔陶瓷环位于上半部并被吸水性水凝胶所包围；导线缠绕在导电性多孔陶瓷环上且从导电性多孔陶瓷的中间通道穿过并延伸出管柱的开口。本发明专利技术提供的一种用于微生物燃料电池的空气阴极及微生物燃料电池结构简单，成本低廉，且制备方法简单，适合推广使用。

Air cathode and microbial fuel cell for microbial fuel cell

【技术实现步骤摘要】
一种用于微生物燃料电池的空气阴极及微生物燃料电池
本专利技术涉及微生物燃料电池
，具体而言，涉及一种用于微生物燃料电池的空气阴极及微生物燃料电池。
技术介绍
微生物燃料电池(MicrobialFuelCell,MFC)是一种能量的转换器，可将有机物直接转换成电能的一种装置，可应用于污水处理，实现废水处理与电能再生之双重功效。近年来，随着该领域研究的不断深入，逐渐以空气阴极微生物燃料电池为主，因大气中可供应源源不绝的氧气，具有高氧化还原特性，适合作为阴极最常见的电子受体。然而现有的空气阴极微生物燃料电池大多数是以Nafion材料作为质子膜，其缺点在于费用过高而限制广大的使用范围。另一类MFC系统则为自分层无膜微生物燃料电池(SSM-MFC)，其阴极仍是使用氧气作为电子受体，且该系统是将阴极放置在顶部，阳极被放在底层，故此类的微生物燃料电池减少了成本和复杂性，降低了功率密度的损失。然而，目前微生物燃料电池输出的功率密度低、原料成本高等问题而限制了广泛的应用性。尽管目前可选的电极材料众多，如石墨、碳毡、碳纸等，但普遍存在性能较差、制备方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于微生物燃料电池的空气阴极，其特征在于，包括具有一顶部开口的管柱以及设置在所述管柱内部的吸水性水凝胶和导电性多孔陶瓷环；所述管柱包括上半部与下半部，所述下半部的管壁上开设有若干第一小孔；所述吸水性水凝胶充满所述管柱内部，所述导电性多孔陶瓷环位于所述上半部并被所述吸水性水凝胶所包围；导线缠绕在所述导电性多孔陶瓷环上且从所述导电性多孔陶瓷环的中间通道穿过并延伸出所述管柱的开口。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于微生物燃料电池的空气阴极，其特征在于，包括具有一顶部开口的管柱以及设置在所述管柱内部的吸水性水凝胶和导电性多孔陶瓷环；所述管柱包括上半部与下半部，所述下半部的管壁上开设有若干第一小孔；所述吸水性水凝胶充满所述管柱内部，所述导电性多孔陶瓷环位于所述上半部并被所述吸水性水凝胶所包围；导线缠绕在所述导电性多孔陶瓷环上且从所述导电性多孔陶瓷环的中间通道穿过并延伸出所述管柱的开口。


2.根据权利要求1所述的用于微生物燃料电池的空气阴极，其特征在于，所述阴极还包括开设有若干第二小孔的第一顶盖，用于盖合在所述管柱的顶部开口，所述导线能够穿过所述第二小孔；所述管柱为圆柱形。


3.根据权利要求2所述的用于微生物燃料电池的空气阴极，其特征在于，所述第一小孔的直径为0.5-8mm；所述第二小孔的直径为0.1-3mm。


4.根据权利要求1所述的用于微生物燃料电池的空气阴极，其特征在于，所述吸水性水凝胶为琼脂、聚丙烯酸盐、聚丙烯酸钠和聚乙烯醇中的一种或多种。


5.根据权利要求4所述的用于微生物燃料电池的空气阴极，其特征在于，所述吸水性水凝胶为浓度5％～15％的聚乙烯醇；其中，所述聚乙烯醇先通过-20℃～0℃低温冷冻后在18℃～40℃常温解冻，反复进行1～3次冷冻/解...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志鸿，许哲源，董国文，金炜，杨健宇，周英豪，张锡远，王顺河，刘宁刚，李洪朵，
申请(专利权)人：三明学院，
类型：发明
国别省市：福建;35