[發明專利]一種沉積物微生物燃料電池用陽極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910431693.2
• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN110098415B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 張宇;藺存國;邱崢輝;鄭紀勇
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: H01M8/0226
• 分類號: H01M8/0226;H01M4/88;H01M8/16
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 白瑩;于正河

1.一種沉積物微生物燃料電池用陽極材料制備方法，其特征在于工藝過程為：

(1)將普通硅酸鹽水泥與石墨粉混合均勻，得到石墨粉水泥；

(2)將碳纖維置于去離子水中，再加入分散劑，用機械攪拌儀分散均勻，得到碳纖維溶液；

(3)將石墨粉水泥、砂子、去離子水按照設定的質量比混合制備成混凝土，將碳纖維溶液緩慢加入混凝土中，邊加入邊攪拌，直至碳纖維溶液在混凝土中分散均勻，得到導電混凝土；

(4)將導電混凝土置于模具中固化成型；

(5)在導電混凝土上鉆出導線孔，在導線孔中加入導電環氧樹脂，將導線裸露的部分插入導電環氧樹脂中，使導線不與導電混凝土接觸，并用萬用表測試導線與導電混凝土之間是否接觸，導電環氧樹脂固化后，得到導電混凝土陽極。

2.根據權利要求1所述的沉積物微生物燃料電池用陽極材料制備方法，其特征在于步驟(1)的普通硅酸鹽水泥為100質量份，石墨粉為1-4質量份；步驟(2)的碳纖維為0.2-2質量份，去離子水為2-20質量份，分散劑為0.4-1質量份；步驟(3)的石墨粉水泥、砂子、去離子水的質量比為1:2-4:0.5。

3.根據權利要求1或2所述的沉積物微生物燃料電池用陽極材料制備方法，其特征在于沉積物微生物燃料電池用陽極材料為導電混凝土陽極，由硅酸鹽水泥、去離子水、砂子、石墨粉、碳纖維和分散劑組成。

4.根據權利要求3所述的沉積物微生物燃料電池用陽極材料制備方法，其特征在于硅酸鹽水泥、去離子水、砂子、石墨粉、碳纖維和分散劑的質量份數分別為100-200份、50-100份、200-400份、1-8份、0.2-4份和0.4-1份。

5.根據權利要求3所述的沉積物微生物燃料電池用陽極材料制備方法，其特征在于石墨粉的目數為100-150；碳纖維是單絲長度為0.5-10mm的短切碳纖維；分散劑為改性纖維素基表面活性劑。

6.根據權利要求3所述的沉積物微生物燃料電池用陽極材料制備方法，其特征在于沉積物微生物燃料電池用陽極材料制備沉積物微生物燃料電池的過程為：將導電混凝土陽極埋置于沉積物中，將陰極置于含氧的上覆水中，陰陽極之間通過外導線和負載電阻相連接，得到沉積物微生物燃料電池；陰極為碳板、碳氈、碳紙或碳纖維刷。