[實用新型]一種基于乳酸燃料的生物燃料電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022939746.2
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN214099659U
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉宏;章于道;徐嶺;成偉;葛芳萍
• 申請（專利權(quán)）人: 江陰市賽貝克半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類號: H01M8/16
• 分類號: H01M8/16;H01M8/0202
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 吳芳

本實用新型公開了一種基于乳酸燃料的生物燃料電池，所述生物燃料電池包括一對相對設(shè)置的叉指電極，其中一個叉指電極包括PI基底、底層銅膜、金膜、陽極島和陽極顆粒，另一個叉指電極包括PI基底、底層銅膜、金膜、陰極島和陰極顆粒，其中底層銅膜為島橋結(jié)構(gòu)，金膜上有隨機(jī)分布的空洞，陽極島和陰極島交錯設(shè)置。本實用新型提供的基于乳酸燃料的生物燃料電池能夠以人的汗液為燃料發(fā)電，效率高，可穿戴。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及燃料電池領(lǐng)域，特別涉及一種基于乳酸燃料的生物燃料電池。

背景技術(shù)

可穿戴電子產(chǎn)品因其巨大的生物醫(yī)學(xué)、計算、娛樂、國防和與環(huán)境相關(guān)的應(yīng)用而引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛興趣。近年來，許多嵌入紡織品或直接安裝在人體皮膚上的可穿戴設(shè)備的例子已經(jīng)被證明。理想情況下，可穿戴電子產(chǎn)品應(yīng)該是薄的、緊湊的、柔軟的和可伸縮的，以便在不引起體感反沖的情況下實現(xiàn)與人體皮膚的共形整合。由于新制造技術(shù)、材料創(chuàng)新和納米技術(shù)的進(jìn)步，研究人員已經(jīng)成功地實現(xiàn)了這種可穿戴設(shè)備。然而，在實際應(yīng)用中，一個關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是缺乏相應(yīng)的薄可穿戴能源。大多數(shù)先前的努力依賴于大容量電池的集成，這嚴(yán)重?fù)p害了可穿戴性，為了解決這一問題，人們一直在努力開發(fā)薄的、可伸縮的電池和超級電容器，然而這類系統(tǒng)的儲能能力有限，需要頻繁充電；另一種方法是通過近場通信(NFC)芯片組對可穿戴設(shè)備進(jìn)行無線供電，然而，這種方法需要一個大的、近距離的電源，將受試者固定在一個固定的位置(盡管是無線的)，以防止行為自由的受試者使用。因此開發(fā)一種可穿戴的能量采集器十分必要。

實用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供了一種基于乳酸燃料的生物燃料電池，能夠利用人的汗液發(fā)電。本實用新型的具體技術(shù)方案如下：

本實用新型提供了一種基于乳酸燃料的生物燃料電池，其特征在于，所述生物燃料電池包括相對設(shè)置的第一叉指電極和第二叉指電極，所述第一叉指電極包括P I基底、覆蓋在所述P I基底上的第一底層銅膜、第一底層銅膜上的多個陽極列序列，所述第二叉指電極包括PI基底、覆蓋在所述PI基底上的第二底層銅膜、第二底層銅膜上的多個陰極列序列，所述陽極列序列與所述陰極列序列交替排列，所述第一底層銅膜和所述第二底層銅膜上均覆蓋金膜。

進(jìn)一步地，每個所述陽極列序列包括一個或多個陽極島，相鄰的陽極島之間通過島橋連接，每個所述陰極列序列包括一個或多個陰極島，相鄰的陰極島之間通過島橋連接。

進(jìn)一步地，所述陽極島與所述陰極島交錯排列。

進(jìn)一步地，所述陽極島上設(shè)置有附在金膜上的陽極顆粒，所述陰極島上設(shè)置有附在金膜上的陰極顆粒。

進(jìn)一步地，所述第一叉指電極包括陽極行序列，所述多個陽極列序列通過所述陽極行序列連接，所述第二叉指電極包括陰極行序列，所述多個陰極列序列通過所述陰極行序列連接。

進(jìn)一步地，所述陽極行序列包括多個陽極島，所述陽極行序列上的陽極島與一個或兩個所述陽極列序列上的陽極島通過島橋連接，所述陰極行序列包括多個陰極島，所述陰極行序列上的陰極島與一個或兩個所述陰極列序列上的陰極島通過島橋連接。

進(jìn)一步地，所述PI基底的厚度為20μm～50μm。

進(jìn)一步地，所述金膜的厚度為50nm～100nm。

進(jìn)一步地，所述金膜上分布有一個或多個空洞，所述空洞的直徑為5μm～10μm。

本實用新型提供的技術(shù)方案帶來的有益效果如下：

a.可穿戴、可以人的汗液為原料發(fā)電；

b.陽極和陰極密排組成，能夠產(chǎn)生最高的功率密度；

c.金膜的空洞提供更好的電子傳輸路徑，提高生物燃料電池的效率；

d.基底用柔性材料制成，便于穿戴。

附圖說明