[发明专利]一种直接氧化葡萄糖生物燃料电池及其制备方法

权利要求书

1.一种直接氧化葡萄糖生物燃料电池，其特征在于，所述生物燃料电池包括阳极室、阴极室、分隔阳极室与阴极室的隔膜以及连接所述阳极室中的阳极和阴极室中的阴极的外电路，所述阳极室中的燃料为葡萄糖，所述阴极室中的燃料为氧气，所述阳极和阴极均为负载有纳米银粒子的镍网或铜网电极。

2.根据权利要求1所述的直接氧化葡萄糖生物燃料电池，其特征在于，所述隔膜为PEEK基阴离子交换膜。

3.根据权利要求1所述的直接氧化葡萄糖生物燃料电池，其特征在于，所述阳极室中的阳极电解液采用氮气饱和且浓度为0.5～5mol/L的KOH或NaOH缓冲液，其中含有葡萄糖且葡萄糖浓度为0.1～5mol/L。

4.根据权利要求1所述的直接氧化葡萄糖生物燃料电池，其特征在于，所述阴极室中的阴极电解液采用浓度为0.5～5mol/L的KOH或NaOH缓冲液，其中含有饱和氧气且氧气的通入流量为50～1000sscm。

5.根据权利要求1所述的直接氧化葡萄糖生物燃料电池，其特征在于，所述镍网或铜网的孔隙率为60～90％且孔径尺寸为150～250μm。

6.一种直接氧化葡萄糖生物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

A、制备电极：采用酸液将清洗后的镍网或铜网进行刻蚀处理并冲洗，再将镍网或铜网置入硝酸银溶液中进行浸泡处理，制得负载纳米银粒子的镍网或铜网电极，将所述负载纳米银粒子的镍网或铜网电极清洗后存储在KOH或NaOH溶液中备用；

B、配制电解液：配制含有葡萄糖的阳极电解液和含有氧气的阴极电解液；

C、组装生物燃料电池：将所述负载纳米银粒子的镍网或铜网电极作为阳极和阴极并分别装入阳极室和阴极室中；安装分隔阳极室与阴极室的隔膜；利用外电路连接所述阳极和阴极；向阳极室中加入阳极电解液并向阴极室中加入阴极电解液，组装得到生物燃料电池。

7.根据权利要求6所述的直接氧化葡萄糖生物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述酸液为盐酸溶液且盐酸溶液的浓度为5～10mol/L，刻蚀处理的时间为15～30min；所述KOH或NaOH溶液的浓度为1～5mol/L。

8.根据权利要求6所述的直接氧化葡萄糖生物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述镍网或铜网的孔隙率为80％以上且孔径尺寸为150～250μm；所述硝酸银溶液的浓度为1～5mmol/L，浸泡处理的时间为30～60min。

9.根据权利要求6所述的直接氧化葡萄糖生物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述阳极电解液采用氮气饱和且浓度为0.5～5mol/L的KOH或NaOH缓冲液，其中含有葡萄糖且葡萄糖浓度为0.1～5mol/L；所述阴极室中的阴极电解液采用浓度为0.5～5mol/L的KOH或NaOH缓冲液，其中含有饱和氧气且氧气的通入流量为50～1000sscm。

10.根据权利要求6所述的直接氧化葡萄糖生物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述隔膜为PEEK基阴离子交换膜，并且在使用所述PEEK基阴离子交换膜之前利用质量浓度为3～5％的KCL溶液对其进行浸泡处理。