[发明专利]易于规模化制备的微生物燃料电池空气阴极及制备方法

摘要

本发明属于燃料电池的电极制备，旨在提供一种易于规模化制备的微生物燃料电池空气阴极及制备方法。该空气阴极的集电体材料为三维结构的多孔材料泡沫镍片材，泡沫镍的两面分别涂覆扩散层和催化层；扩散层由里层的混合碳基本层与外层的聚四氟乙烯层组成，混合碳基本层中包含纳米活性炭和导电碳，以及作为粘附剂的聚四氟乙烯；催化层中包含微米活性炭、导电碳、异丙醇和作为粘附剂的聚四氟乙烯。本发明采用的三维集电体材料是价格比碳布和不锈钢网低的泡沫镍，进一步降低电池构造成本；催化剂均匀分布在集电体三维网络中，电极催化层的导电性提高，电极性能提高；电极和电池的稳定性高；阴极制造工艺简单、易于扩大化。

主权项

易于规模化制备的微生物燃料电池空气阴极，其集电体材料为三维结构的多孔材料泡沫镍片材，其特征在于，所述的泡沫镍的两面分别涂覆扩散层和催化层；所述扩散层由里层的混合碳基本层与外层的聚四氟乙烯层组成，混合碳基本层中包含按重量比3∶1混合的纳米活性炭和导电碳，以及作为粘附剂的30％wt的聚四氟乙烯，混合碳基本层的载碳量为10～18mg/cm2，聚四氟乙烯乳液的加入比例为10ml/克混合碳粉；所述催化层中包含微米活性炭、导电碳、97％异丙醇和作为粘附剂的30％wt的聚四氟乙烯，催化层中的微米活性炭载量为20～30毫克/平方厘米电极面积，导电碳载量为7.5～10.5毫克/平方厘米电极面积；在催化层的混合物中，97％异丙醇的加入量为3.6毫升/克混合物，聚四氟乙烯乳液的加入量为1毫升/克混合物。