[发明专利]仿生人工膜装置

权利要求书

1.一种燃料电池，其包含：

-壳体和该壳体内安排的仿生人工膜以形成两个不同的室，所述仿生人 工膜含有至少一种转运蛋白，所述仿生人工膜由三个不同的膜层构成：

о脂膜，其包含以双层排列的磷脂分子和作为转运蛋白的Na⁺/H⁺交换剂，

о用于支持脂膜的半透膜，该用于支持脂膜的半透膜对于所述脂膜中的 Na⁺/H⁺交换剂转运的离子和分子是可自由透过的；和

о聚电解质膜，其插入在用于支持脂膜的半透膜和脂膜之间，所述聚电 解质膜经配置以使对于所述脂膜的粘附最大化，同时允许相对于用于支持脂膜 的半透膜更低的粘度和更好的侧向扩散能力；

-所述两个不同的室的每一个是为了封装液体而提供的，其中所述液体 之一包含NaCl，其在所述仿生人工膜上产生Na⁺梯度，所述Na⁺梯度激活通过 Na⁺/H⁺交换剂与H⁺进行的交换并产生pH梯度，

-电极，其被安排在将在脂膜的两侧上的两个不同的室中，用于将所述 的pH梯度转换成电能。

2.权利要求1的燃料电池，其中所述脂膜进一步包含Na⁺/K⁺交换剂。

3.权利要求1的燃料电池，其中所述仿生人工膜包含两个脂膜和在所述 两个脂膜之间安排的电活性聚合物膜。

4.权利要求1的燃料电池，其中所述用于支持脂膜的半透膜是多孔聚合 物、硅或石墨烯膜。

5.权利要求1的燃料电池，其中所述两个不同的室的每一个包含用于向 该室注入所述液体的入口。

6.权利要求1的燃料电池，其中所述两个不同的室的每一个包含用于将所 述液体排出该室的出口。

7.权利要求1的燃料电池，其中所述两个不同的室的壁由硅制成，其部分 是多孔硅。

8.权利要求1的燃料电池，其中所述两个不同的室具有小于1cm³的容积。