微生物燃料電池的陽極的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種微生物燃料電池的陽極，包括：壓合成成一體的第一碳化鎢層和第二碳化鎢層，在該第一碳化鎢層和第二碳化鎢層之間還包括銅導(dǎo)片層。本實(shí)用新型提供的微生物燃料電池的陽極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且選用第一碳化鎢層、第二碳化鎢層以及銅導(dǎo)片層降低了陽極本身的電阻，提高了導(dǎo)電性能，同時(shí)通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或表面凹凸的特征提升了陽極的吸附性能，加快陽極的傳遞速率。
【專利說明】微生物燃料電池的陽極

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微生物燃料電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種微生物燃料電池的陽極。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，世界上許多國家都面臨著環(huán)境污染和能源危機(jī)的嚴(yán)峻問題，隨著全球新能源與可持續(xù)能源的研究和開發(fā)，微生物燃料電池(Microbial Fuel CellsMFC)的研究，特別是微生物燃料電池陽極與陰極的研究與制造，成為當(dāng)今世界解決環(huán)境與能源危機(jī)這兩大難題的重要途徑之一。作為處理污染物與產(chǎn)電雙重功能的MFC技術(shù)，受到各國的廣泛關(guān)注，微生物燃料電池的產(chǎn)電功效與有機(jī)污染物去除率是該領(lǐng)域的二大指標(biāo)，國內(nèi)外研究大都處于科研或?qū)嶒?yàn)階段，沒有實(shí)質(zhì)性的突破。
[0003]MFC是利用不同的碳水化合物和廢水中的各種物質(zhì)，通過微生物作用進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，把呼吸作用產(chǎn)生的電子傳輸?shù)郊?xì)胞膜上，然后電子從細(xì)胞膜轉(zhuǎn)移到電池陽極，經(jīng)外電路，陽極上的電子到達(dá)陰極，產(chǎn)生外電流；同時(shí)將產(chǎn)生的氫離子通過質(zhì)子交換膜(PEM)傳遞到陰極，在陰極質(zhì)子與電子、氧發(fā)生反應(yīng)生成水，實(shí)現(xiàn)電池內(nèi)電荷的傳遞，從而完成整個(gè)生物電化學(xué)過程和能量轉(zhuǎn)化過程。微生物燃料電池是一種結(jié)合了廢水處理和生物產(chǎn)電的新技術(shù)，能在微生物降解有機(jī)廢物的同時(shí)產(chǎn)生電能，且不排放污染物。
[0004]MFC利用有機(jī)物產(chǎn)電的整個(gè)過程中，起決定作用的是電子在陽極區(qū)的傳遞。此過程中，細(xì)胞內(nèi)電子轉(zhuǎn)移是利用微生物氧化代謝中的呼吸鏈，使電子經(jīng)NADH脫氫酶、輔酶Q、泛醌、細(xì)胞色素等，或者微生物膜表面的氫化酶轉(zhuǎn)移出細(xì)胞，然后在細(xì)胞外的電子還必須通過與膜關(guān)聯(lián)物質(zhì)，或者可溶性氧化還原介體轉(zhuǎn)移到電極上。
[0005]傳遞速率的快慢將影響MFC最終產(chǎn)電能力的多少，傳遞速率的因素當(dāng)中電極材料的選擇對(duì)最終產(chǎn)能效率有著決定性的影響，而陽極材料的吸附性能與導(dǎo)電性能是主要指標(biāo)；目前的陽極材料主要以常規(guī)碳為基材，包括碳紙、碳布、石墨片、石墨棒、碳?xì)趾团菽膯我徊牧线M(jìn)行制作，而對(duì)已有陽極材料的修飾和新型陽極材料的開發(fā)力度還不夠。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見，或者可通過實(shí)踐本實(shí)用新型而學(xué)習(xí)。
[0007]為克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型提供一種微生物燃料電池的陽極，包括:壓合成成一體的第一碳化鶴層和第二碳化鶴層，在該第一碳化鶴層和第二碳化鶴層之間還包括銅導(dǎo)片層。
[0008]優(yōu)選地，該第一碳化鎢層和第二碳化鎢層為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0009]優(yōu)選地，該第一碳化鎢層和第二碳化鎢層的表面凹凸不平。
[0010]優(yōu)選地,該銅導(dǎo)片的厚度小于0.5mm。
[0011]通過閱讀說明書，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將更好地了解這些技術(shù)方案的特征和內(nèi)容。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面通過參考附圖并結(jié)合實(shí)例具體地描述本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)方式將會(huì)更加明顯，其中附圖所示內(nèi)容僅用于對(duì)本實(shí)用新型的解釋說明，而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何意義上的限制，在附圖中:
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的微生物燃料電池的陽極的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種微生物燃料電池的陽極，包括:壓合成成一體的第一碳化鎢層I和第二碳化鎢層3，在該第一碳化鎢層I和第二碳化鎢層3之間還包括銅導(dǎo)片層2。
[0015]在本實(shí)施例中，該銅導(dǎo)片的厚度小于0.5mm。為了增加該第一碳化鎢層I和第二碳化鎢層3的吸附性能，該第一碳化鎢層I和第二碳化鎢層3為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，或該第一碳化鎢層I和第二碳化鎢層3的表面是凹凸不平的。
[0016]本實(shí)用新型提供的微生物燃料電池的陽極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且選用第一碳化鎢層、第二碳化鎢層以及銅導(dǎo)片層降低了陽極本身的電阻，提高了導(dǎo)電性能，同時(shí)通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或表面凹凸的特征提升了陽極的吸附性能，加快陽極的傳遞速率。
[0017]以上參照【專利附圖】

【附圖說明】了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本實(shí)用新型的范圍和實(shí)質(zhì)，可以有多種變型方案實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。舉例而言，作為一個(gè)實(shí)施例的部分示出或描述的特征可用于另一實(shí)施例以得到又一實(shí)施例。以上僅為本實(shí)用新型較佳可行的實(shí)施例而已，并非因此局限本實(shí)用新型的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效變化，均包含于本實(shí)用新型的權(quán)利范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種微生物燃料電池的陽極，包括:壓合成成一體的第一碳化鎢層和第二碳化鎢層，在所述第一碳化鎢層和第二碳化鎢層之間還包括銅導(dǎo)片層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物燃料電池的陽極，其特征在于，所述第一碳化鎢層和第二碳化鎢層為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物燃料電池的陽極，其特征在于，所述第一碳化鎢層和第二碳化鎢層的表面凹凸不平。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物燃料電池的陽極，其特征在于，所述銅導(dǎo)片的厚度小于 0.5mmο
【文檔編號(hào)】H01M4/86GK204045673SQ201420416744
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】陳先鋒, 何海帆 申請(qǐng)人:天津領(lǐng)眾科技有限公司