[发明专利]基于整体式碳质自呼吸阴极的无膜甲酸燃料电池制备方法

摘要

本发明公开了一种基于整体式碳质自呼吸阴极的无膜甲酸燃料电池制备方法；其特征在于：该方法包括如下步骤：一、阴极制备：步骤A、藻浆制备：将蛋白核小球藻藻粉溶解于乙醇溶液中，在磁力搅拌器上充分搅拌，制成糊状藻浆；步骤B、泡沫铁镍负载藻浆：将裁剪好的泡沫铁镍完全浸入制成的糊状藻浆中，在超声波振荡器中超声振荡至泡沫铁镍内部被藻浆充满，干燥后使用热压机热压充满了藻浆的泡沫铁镍；步骤C、阴极碳化，步骤D、阴极表面疏水处理；二、阳极的制备：采用反复沉积浸渍方法在石墨棒表层电镀钯催化层；三、阳极活化：将阳极浸泡在硫酸溶液中，通过循环伏安法进行活化；四、电池组装；本发明可广泛应用在能源、化工、环保等领域。

主权项

1.一种基于整体式碳质自呼吸阴极的无膜甲酸燃料电池制备方法；其特征在于：该方法包括如下步骤：一、阴极制备：步骤A、藻浆制备：将蛋白核小球藻藻粉溶解于乙醇溶液中，在磁力搅拌器上充分搅拌，制成糊状藻浆；步骤B、泡沫铁镍负载藻浆：将裁剪好的泡沫铁镍完全浸入制成的糊状藻浆中，在超声波振荡器中超声振荡至泡沫铁镍内部被藻浆充满，干燥后使用热压机热压充满了藻浆的泡沫铁镍；步骤C、阴极碳化：将步骤B得到的负载了藻浆的泡沫铁镍置于高温管式电炉中氮气氛围下进行碳化；然后依次使用无水乙醇和稀盐酸进行浸泡清洗，之后使用去离子水反复清洗至溶液pH呈中性，再置于烘箱中进行干燥；步骤D、阴极表面疏水处理：将碳黑溶解于异丙醇溶液中，调制成浓稠状浆料；将调制好的碳黑浆料均匀喷涂在步骤C得到的已碳化的泡沫铁镍上，干燥之后，再用聚四氟乙烯溶液再次进行均匀喷涂，完成后置于烘箱中进行干燥，完成阴极制备；二、阳极的制备：采用反复沉积浸渍方法在石墨棒表层电镀钯催化层，完成阳极的制备；三、阳极活化：将步骤二制备的阳极浸泡在硫酸溶液中，通过循环伏安法进行活化；四、电池组装：在电池盒(1)上设置燃料进出孔(9)，燃料通过该燃料进出孔(9)进入电池盒的内腔(10)中；在电池盒(1)的右端面设置若干阳极安装孔，将步骤三得到的已经活化的阳极(2)通过阳极安装孔插入电池盒(1)的内腔(10)中；在电池盒(1)的前、后二侧分别设置阴极安装槽(6)，该阴极安装槽(6)与电池盒的内腔(10)贯通，在阴极安装槽的内侧设置安装凸台(8)，在阴极安装槽(6)内放置步骤一制备的阴极(5)，并将阴极(5)固定在安装凸台(8)上，所述阴极(5)与钛片(7)连接，钛片(7)作为阴极输出端。