[发明专利]利用具有高还原电位的电子受体的微生物燃料电池和利用该微生物燃料电池生产电能的方法

权利要求书

1.一种微生物燃料电池，其包括阳极室、阴极室、位于所述阳极室和所述阴极室之间的隔膜以及电解池，

所述阳极室包括在表面形成微生物膜的阳极和作为氧化电解质的作为电子供体的有机物溶液，所述有机物溶液连续供应到阳极室，

所述阴极室包括在表面未形成微生物膜的作为导体电极的阴极和作为还原电解质的电子受体溶液，

所述电解池包括施加电力的阴极和阳极以及从所述阴极室输送的还原的还原电解质，

从所述阴极室输送的还原的还原电解质通过利用外部电力的电解得以再生，再生的还原电解质再次供应到所述阴极室，

因在所述电解池中进行的电解而在所述阴极室中产生的氢气被排放到所述电解池的外部，

所述隔膜设有可以防止泄漏的一个以上的O形圈。

2.根据权利要求1所述的微生物燃料电池，其中，所述阳极室和所述阴极室是绝缘材料的一体式容器内的被分离的2个区域，所述隔膜为窗框形式，所述隔膜通过挤压插入到所述阳极室和所述阴极室之间，并设有1-3个O形圈。

3.根据权利要求1所述的微生物燃料电池，其中，所述阳极选自碳刷、碳毡、碳板、涂有多孔碳的碳板和它们的组合。

4.根据权利要求1所述的微生物燃料电池，其中，所述阴极选自碳刷、碳毡、碳板、涂有多孔碳的碳板、涂有碳纳米管的碳板、铂板、钛板、不锈钢板和它们的组合。

5.根据权利要求1所述的微生物燃料电池，其中，所述阳极和所述阴极是碳刷，所述阴极室中包含的碳刷的量大于所述阳极室中包含的碳刷的量。

6.根据权利要求1所述的微生物燃料电池，其中，所述隔膜为阳离子交换膜、阴离子交换膜、阳离子阴离子复合膜或微孔膜。

7.根据权利要求1所述的微生物燃料电池，其中，所述阳极室的有机物溶液包含选自乙酸盐、葡萄糖、蛋白质、食物的水解产物、生活废水、厌氧污泥、藻类和它们的组合中的物质。

8.根据权利要求1所述的微生物燃料电池，其中，所述电子受体选自Fe(III)(4,4-二甲基-2,2'-联吡啶)₃、Fe(III)(2,2'-联吡啶)₃、Fe(III)(2,2'-联吡啶-4,4'-二磺酸盐)₃、Fe(III)(2,2'-联吡啶-5-磺酸盐)₃、Fe(III)(4,4'-双(三乙基铵甲基)-2,2'-联吡啶)₃、Fe(III)(三乙基铵-2,2'-联吡啶)₃、Fe(III)(2,2'-联吡啶-5,5'-二羧酸)₃、Fe(III)(1,10-邻二氮杂菲)₃、Ru(III)(2,2'-联吡啶)₃、Ru(III)(4,4'-双(三乙基铵甲基)-2,2'-联吡啶)₃、4-三甲基铵-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基碘化物、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基磺酸盐、钠盐、TEMPO-4-硫酸钾、4-[3-(三甲基铵)丙氧基]-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基氯化物、(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)-氧基共聚物、聚(TEMPO)、4-羟基2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-氨基2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-羧基2,2,6,6-四甲基哌啶氧基、3-脲基2,2,5,5-四甲基-3-脲基-3-吡咯啉-1-氧基、邻苯二甲酰亚胺N-氧基、N,N,N-2,2,6,6-七甲基哌啶-氧-4-二氯化铵、聚(TEMPO-CO-PEGMA)、4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸二钠、3,6-二羟基-2,4-二甲基苯磺酸钠、N-羟基酰亚胺衍生物、(二茂铁基甲基)三甲基氯化铵、双[(三甲基铵)丙基]二茂铁、双(3-三甲基氨基丙基)-二茂铁二氯化物、二茂铁氯化胺、二茂铁二氮二溴化物、Br₂、I₃^-、Mn³⁺和它们的组合。