[发明专利]一种单室微生物燃料电池活性炭-薄膜空气阴极及其制备方法在审
| 申请号： | 201810631526.8 | 申请日： | 2018-06-19 |
| 公开（公告）号： | CN108767265A | 公开（公告）日： | 2018-11-06 |
| 发明（设计）人： | 邢德峰;杨洋;周慧慧;梅晓雪;庄汇川 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工业大学 |
| 主分类号： | H01M4/86 | 分类号： | H01M4/86;H01M4/90;H01M8/16 |
| 代理公司： | 哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 23211 | 代理人： | 张金珠 |
| 地址： | 150001 黑龙*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 阴极 活性炭 薄膜空气 单室微生物燃料电池 不锈钢网 制备 热塑型聚氨酯薄膜 压制 空气阴极 催化层 电子集流体 规模化生产 活性炭催化 聚四氟乙烯 空气扩散层 电化学 活性碳粉 无水乙醇 综合性能 辊压 微生物 放大 简易 加工 | ||
1.一种单室微生物燃料电池活性炭-薄膜空气阴极，其特征在于所述的空气阴极由催化层、不锈钢网和热塑型聚氨酯薄膜构成的一体结构，所述催化层和热塑型聚氨酯薄膜之间设置不锈钢网，所述催化层是由粉末状电容活性碳和聚四氟乙烯乳液制成的。
2.根据权利要求1所述一种单室微生物燃料电池活性炭-薄膜空气阴极，其特征在于所述聚四氟乙烯乳液固含量为40％～80％；电容活性碳粉与聚四氟乙烯乳液质量比为(4～6):1。
3.根据权利要求1所述一种单室微生物燃料电池活性炭-薄膜空气阴极，其特征在于所述的热塑型聚氨酯薄膜水蒸气透过量为1000～2000g/(m2·24h)，且不透水性为1500～2500mm。
4.根据权利要求1所述一种单室微生物燃料电池活性炭-薄膜空气阴极，其特征在于所述不锈钢网的目数为40～100目。
5.如权利要求1、2、3或4所述的一种单室微生物燃料电池活性炭-薄膜空气阴极的制备方法，其特征在于所述制备方法是按下述步骤进行的：
步骤一、将粉末状电容活性碳与无水乙醇混合后超声搅拌，超声搅拌期间缓慢加入聚四氟乙烯乳液；
步骤二、然后置于水浴中超声搅拌，待无水乙醇蒸发至混合物形成胶团，然后用辊压机不断辊压直至压制成薄片，制得催化层；
步骤三、将步骤一制得的催化层与不锈钢网一并放入辊压机，压制三至四次；
步骤四、然后将热塑型聚氨酯薄膜平铺于不锈钢网上，将辊压机辊筒升温，一次辊压，即制得活性炭-薄膜空气阴极。
6.根据权利要求1所述的一种单室微生物燃料电池活性炭-薄膜空气阴极的制备方法，其特征在于步骤一中电容活性碳粉与无水乙醇的质量比为1：(4～6)。
7.根据权利要求1所述的一种单室微生物燃料电池活性炭-薄膜空气阴极的制备方法，其特征在于步骤一中所述超声搅拌时间为20～40min。
8.根据权利要求1所述的一种单室微生物燃料电池活性炭-薄膜空气阴极的制备方法，其特征在于步骤二中水浴温度为50～70℃，超声搅拌时间为50～70min。
9.根据权利要求1所述的一种单室微生物燃料电池活性炭-薄膜空气阴极的制备方法，其特征在于步骤二制得催化层的厚度为0.4～0.6mm。
10.根据权利要求1所述的一种单室微生物燃料电池活性炭-薄膜空气阴极的制备方法，其特征在于步骤四中辊筒温度调至70℃～90℃。
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