[發(fā)明專利]具有三維開放結(jié)構(gòu)的微生物燃料電池陽(yáng)極材料及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410557788.6
• 申請(qǐng)日: 2014-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN104393311A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳野;溫青;叢宇鵬;王宇陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/90
• 分類號(hào): H01M4/90;H01M4/88
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種具有三維開放結(jié)構(gòu)的微生物燃料電池陽(yáng)極材料，其特征是是由納米碳、海綿、活性炭和金屬集流體構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。

2.一種權(quán)利要求1所述的具有三維開放結(jié)構(gòu)的微生物燃料電池陽(yáng)極材料的制備方法，其特征是：

(1)海綿基體的預(yù)處理

將裁剪后的海綿基體在乙醇溶液中清洗15-20分鐘，清洗后用蒸餾水沖清干凈，在100-110℃溫度下烘干；

(2)采用浸漬-干燥的方法制備3D納米碳與海綿導(dǎo)電材料

將預(yù)處理后的海綿基體在含有9000～1100mg/L的納米碳和少量表面活性劑的水溶液中超聲浸漬，然后取出清洗掉表面活性劑，再在100-110℃溫度下烘干得到具有與海綿骨架結(jié)構(gòu)相同的3D碳材料導(dǎo)電基體；

(3)將3D碳材料導(dǎo)電基體固定到涂覆活性炭的金屬集流體上制成3D多層陽(yáng)極材料

將活性炭、乙炔黑和聚四氟乙烯按質(zhì)量比80：10：10的比例混合后壓制成薄膜，然后再將所述薄膜與金屬集流體壓在一起，最后將3D碳材料導(dǎo)電基體固定到涂覆活性炭的金屬集流體上，制成三維開放大孔多層結(jié)構(gòu)的微生物燃料電池陽(yáng)極材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有三維開放結(jié)構(gòu)的微生物燃料電池陽(yáng)極材料的制備方法，其特征是：所述的納米碳材料為碳納米管、石墨烯，氮修飾改性的碳納米管、或者是氮修飾改性的石墨烯中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或2所述的具有三維開放結(jié)構(gòu)的微生物燃料電池陽(yáng)極材料的制備方法，其特征是：所述的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的具有三維開放結(jié)構(gòu)的微生物燃料電池陽(yáng)極材料的制備方法，其特征是：所述的金屬集流體為鈦網(wǎng)或不銹鋼網(wǎng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有三維開放結(jié)構(gòu)的微生物燃料電池陽(yáng)極材料的制備方法，其特征是：所述的金屬集流體為鈦網(wǎng)或不銹鋼網(wǎng)。