[发明专利]用于细菌燃料电池和细菌电解电池中的电极以及采用该电极的细菌燃料电池和细菌电解电池

说明书

相关申请的引用

参考2008年10月30日提交的题为“Electrodes For Microbial Fuel Cells and Microbial Electrolysis Cells”的申请人共同未决的美国临时专利申请No.61/198,027，在此通过引用将其公开并入并且根据37 CFR 1.78(a)(4)和(5)(i)要求享有其优先权。

参考2009年5月31日提交的题为“Microbial Fuel Cell”的申请人共同未决的美国临时专利申请No.61/182,727，在此通过引用将其公开并入并且根据37 CFR 1.78(a)(4)和(5)(i)要求享有其优先权。

技术领域

本发明总体涉及生物电化学装置，更具体而言涉及细菌燃料电池和细菌电解电池。

背景技术

以下出版物被认为代表当前的现有技术：

Microbial Fuel Cells：Methodology and Technology，Bruce E.Logan et al，Environ.Sci.Technol.，40(17)，5181-5192，2006.

Microbial Fuel Cells-Challenges and Applications，Bruce E.Logan & John M.Regan，Environ Sci.Tech.，Vol.40，17

Stefano Freguia，Korneel Rabaey，Zhiguo Yuan，Jurg Keller，Non-catalyzed cathodic oxygen reduction at graphite granules in microbial fuel cells，Electrochimica Acta 53(2007)598-603

Hong Liu et al.，Quantification of the internal resistance distribution in microbial fuel cells，Environmental Science and Technology

美国公开专利申请20070259217

发明内容

本发明试图提供改进的生物电化学装置，更具体而言提供改进的细菌燃料电池和细菌电解电池。

于是根据本发明的优选实施例提供了一种细菌燃料电池，包括与要被净化的液体液体连通的多个阳极和多个阴极，所述多个阳极和所述多个阴极均包括：布置成电耦合电路中的负载两端的金属电导体；以及至少在所述金属电导体和所述要被净化的液体之间的导电涂层，所述导电涂层用于使所述液体和所述电导体彼此相对密封。

于是根据本发明的另一优选实施例提供了一种细菌燃料电池，包括与要被净化的液体液体连通的多个阳极和多个阴极，所述多个阳极和所述多个阴极均包括：布置成电耦合电路中的负载两端的金属电导体；以及至少在所述金属电导体和所述要被净化的液体之间的导电涂层，所述导电涂层用于使所述液体和所述电导体彼此相对密封，至少两个所述阴极彼此相邻布置并且由填充了含氧气体的间隙彼此分隔开。

根据本发明的优选实施例，细菌燃料电池还包括至少一个表面，适于在其表面上进行生物膜生长，所述表面与所述液体液体连通并且通过所述导电涂层与所述金属电导体电连通。优选地，适于生物膜生长的所述至少一个表面是由覆盖所述导电涂层的表面的织物(fabric)界定的。

根据本发明的优选实施例，所述金属电导体是带涂层的金属电导体，所述导电涂层包括形成到所述金属电导体上的导电涂层。此外或备选地，导电涂层包括导电片。

优选地，所述多个阴极中的至少一个阴极的所述导电涂层包括能透水的导电片。

优选地，所述多个阴极中的至少一个阴极的所述带涂层的金属电导体是能透水的。

优选地，所述多个阴极中的至少一个阴极包括附着层。更优选地，所述附着层是由塑料织物形成的。

根据本发明的优选实施例，在所述多个阳极与阴极中形成孔，并且细菌燃料电池包括相邻的阴极界定的导管以及相邻的所述阴极与所述阳极之间界定的容积，提供了要被净化的所述液体与所述多个阳极与所述多个阴极的连通，所述孔提供所述导管和所述容积之间要被净化的所述液体的连通。

根据本发明的优选实施例，所述多个阳极和阴极被形成为压纹(embossed)元件。优选地，所述多个阳极和阴极被密封在一起。