一种阴极材料及其制备方法和应用、微生物燃料电池技术

技术编号:43635704 阅读:36 留言:0更新日期:2024-12-13 12:35
本发明专利技术属于电极材料技术领域,具体涉及一种阴极材料及其制备方法和应用、微生物燃料电池。该阴极材料包括不锈钢纤维毡和负载在所述不锈钢纤维毡上的二氧化锰、导电剂和粘结剂;所述导电剂为炭黑;所述粘结剂为聚四氟乙烯,其具有优异的传输电子能力和氧化还原反应(ORR)性能,不仅能提高微生物燃料电池的输出功密度,还能增强微生物燃料电池对含重金属废水的净化效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电极材料,具体涉及一种阴极材料及其制备方法和应用、微生物燃料电池


技术介绍

1、微生物燃料电池(microbial fuel cell,mfc)是一种将化学有机物氧化、降解的同时能够利用生物电催化反应产生电能的新型生物电化学技术。该技术利用阳极微生物代谢作用直接降解有机污染物,同时在阳极产生电子和质子,电子通过外电路到达阴极,质子通过膜迁移到达阴极,与在阴极将氧气还原产生的阴离子o2-结合生成水,进而形成一个完整的回路。虽然mfc系统在环境治理和生物能源方面的研究得到国内外广大学者关注和发展,并取得重大进展,但是,mfc与其它能源相比,目前mfc的整体性能受到阴极材料的传输电子能力不足和阴极氧化还原反应(orr)的动力学较差的制约,导致其具有相对较低的功率密度及较高的成本,从而限制mfc商业化和大规模应用。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种阴极材料及其制备方法和应用、微生物燃料电池,本专利技术提供的阴极材料具有优异的传输电子能力和氧化还原反应(orr)性能,不仅能提高微本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种阴极材料,其特征在于,包括不锈钢纤维毡和负载在所述不锈钢纤维毡上的二氧化锰、导电剂和粘结剂;

2.根据权利要求1所述的阴极材料,其特征在于,所述二氧化锰、导电剂和粘结剂的质量比为8:1:1。

3.根据权利要求1或2所述的阴极材料,其特征在于,所述阴极材料的厚度为0.4~0.8mm。

4.权利要求1~3任一项所述阴极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述混合在超声的条件下进行;所述超声的功率为150~200W;所述超声的频率为40kHz;所述超声的时间为0.5~1h。

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【技术特征摘要】

1.一种阴极材料,其特征在于,包括不锈钢纤维毡和负载在所述不锈钢纤维毡上的二氧化锰、导电剂和粘结剂;

2.根据权利要求1所述的阴极材料,其特征在于,所述二氧化锰、导电剂和粘结剂的质量比为8:1:1。

3.根据权利要求1或2所述的阴极材料,其特征在于,所述阴极材料的厚度为0.4~0.8mm。

4.权利要求1~3任一项所述阴极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述混合在超声的条件下进行;所述超声的功率为150~200w;所述超声的频率为40khz;所述超声的时间为0.5~1h。

【专利技术属性】
技术研发人员:林华柏家欢甘淑萍张学洪俞果王义安
申请(专利权)人:桂林理工大学
类型:发明
国别省市:

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