[實用新型]一種極室可變型微生物燃料電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820204799.6
• 申請日: 2008-12-08
• 公開（公告）號: CN201303017Y
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李連華;孫永明;孔曉英;袁振宏;許敬亮;朱順妮;李惠文
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: H01M8/16
• 分類號: H01M8/16;H01M8/02
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司
• 代理人: 莫瑤江

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及能源環(huán)境領(lǐng)域，具體地說涉及一種極室可變型微塵物燃料電池。

背景技術(shù)

微生物燃料電池(Microbial?Fuel?Cell，簡稱MFC)是利用微生物作為生物催化劑，直接將廢水中的有機物質(zhì)的化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。目前，微生物燃料電池的典型設(shè)計是采用雙室結(jié)構(gòu)，通常由陰極室和陽極室兩部分組成，容納微生物的陽極室通過質(zhì)子交換膜與陰極室隔離。在陽極室的生物催化劑將廢水中的有機物質(zhì)如葡萄糖、淀粉、海藻等氧化，產(chǎn)生的電子由陽極經(jīng)外部電路傳輸?shù)疥帢O室，與此同時，質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜也由陽極室進入陰極室，在陰極室質(zhì)子、氧氣、電子反應生成水。

陰陽兩電極之間的距離對微生物燃料電池產(chǎn)生的電能大小有極大的影響，然而現(xiàn)有的典型設(shè)計極室大小是固定不變的，鑒于此，出現(xiàn)了“三合一”膜電極的微生物燃料電池，但由于陽極的一側(cè)與質(zhì)子交換膜熱壓在一起，使得有效的微生物附著面積減少，并且陰極氧氣的擴散對陽極上附著的微生物生長有影響，這些都不利于微生物燃料電池的產(chǎn)電。

實用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中微生物燃料電池固定極室的缺點，本實用新型提供了一種極室可變型微生物燃料電池。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下的技術(shù)方案：

一種極室可變型微生物燃料電池，其主體內(nèi)包括陽極室和陰極室，所述陽極室內(nèi)設(shè)置有陽電極、所述陰極室設(shè)置有陰電極，其特征在于：所述燃料電池的主體采用圓柱形柱體，陽極室和陰極室的接口采用螺紋連接形式，質(zhì)子交換膜固定在陽極室和陰極室連接處；所述陽電極和陰電極呈“T”型對應放置。

為便于測量陽極室和陰極室的大小，可以在燃料電池的圓柱形柱體上標注刻度。

在所述燃料電池的圓柱形柱體上可分別設(shè)置有進料口、測溫口、pH測量口、出料口、電線引出口等。上述各口的設(shè)置可參照現(xiàn)有技術(shù)，例如在燃料電池的圓柱形柱體一側(cè)上設(shè)置進料口、測溫口、pH測量口，在柱體的平行另一側(cè)設(shè)置出料口和數(shù)量不定的電線引出口等，并可設(shè)置若干備用口。

所述陽電極和陰電極通過外電路連接，其連接方式采用現(xiàn)有技術(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下的有益效果：

1.采用圓柱形柱體及螺紋連接形式連接陰陽極室，通過旋轉(zhuǎn)螺紋定量改變陰陽極室的體積，縮短陰陽兩極之間的距離，有利于產(chǎn)生較大的電能。

2.極室內(nèi)電極呈“T”型，在不影響電極的有效使用面積的同時，也可以避免電極大面積過近接觸導致的氧擴散對微生物生長的影響。

附圖說明

圖1是本實用新型極室可變型微生物燃料電池模型示意圖；

圖2是本實用新型陰陽極室接口部分放大示意圖；

圖3是本實用新型陰陽電極“T”型放置示意圖；

附圖標記：1.進料口；2.測溫口；3.pH測量口；4.池體；5.質(zhì)子交換膜；6.陰電極；7.陽電極；8.外電路連接線；9.外電阻；10.取樣口；11.出料口；12.陰陽兩極室接口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式來對本實用新型進一步說明。

請參閱圖1、圖3，一種極室可變型微生物燃料電池，包括圓柱形池體4，池體由陽極室41和陰極室42組成，陽極室41和陰極室42之間由質(zhì)子交換膜5隔開。所述陽極室41內(nèi)水平設(shè)置有陽電極7，其可由任何具有良好導電性能、耐腐蝕、不可生物降解的材料構(gòu)成，所述陰極室42內(nèi)豎直設(shè)置有陰電極6，其可由碳布構(gòu)成，內(nèi)表面含5％-15％鉑催化劑，陽電極7和陰電極6呈“T”型對應放置。

請參閱圖2，陽極室41和陰極室42的接口12采用螺紋連接形式，池體1上標注有刻度，通過旋轉(zhuǎn)陰陽兩極室接口12可以定量改變陰陽極室的體積。自陽極電極7引出的外電路連接線8在陽極室41外部與陰極電極6外表面連接構(gòu)成外部電路，通過連接于外部電路的外電阻9回收或利用電能。

靠近池體4池底一側(cè)設(shè)置有進料口1，靠近池頂?shù)囊粋?cè)設(shè)置有出料口11。

本實施例中的微生物燃料電池的工作過程為：