[发明专利]螺旋缠绕的微生物燃料电池

说明书

相关申请的引用

特此参见2009年11月1日提交的名称为ELECTRODES FOR USE IN BACTERIAL FUEL CELLS AND BACTERIAL ELECTROLYSIS C ELLS AND BACTERIAL FUEL CELLS AND BACTERIAL ELECTRO LYSIS CELLS EMPLOYING SUCH ELECTRODES的PCT公开专利申请号WO2010/049936，通过引用将其公开内容并入。

技术领域

本发明一般涉及生物电化学设备(bioelectric chemical device)并更具体地涉及细菌燃料电池。

背景技术

认为下列出版物代表本领域的目前状态:

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

Microbial Fuel Cells-Challenges and Applications,Bruce E.Logan&John M.Regan,Environ.Sci.Tech.，40(17)，5172-5180，2006；

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

Hong Liu等，Quantification of the internal resistance distribution of microbial fuel cells,Environ.Sci.Technol.，42(21)，8101-8107，2008；

美国公开专利申请号20070259217；以及

PCT公开专利申请号WO2010/049936。

发明内容

本发明寻求提供用于在废水处理中使用的改善的细菌燃料电池。

因此，根据本发明的一个优选实施方式提供了细菌燃料电池，包括与待处理液体液体连通(liquid communication)的至少一个正极和至少两个负极，该至少一个正极通过至少第一电绝缘垫片(spacer)和第二电绝缘垫片与该至少两个负极分离，并且该至少一个正极和至少两个负极越过外部负载进行电连接，并且该至少一个正极和至少两个负极通常与至少第三电绝缘垫片一起缠绕为大体螺旋结构。

根据本发明的一个优选实施方式，至少一个正极和至少两个负极是由柔性(可变形的，flexible)材料形成的。

优选地，在至少两个负极之间设置密封，借此将至少一个正极封闭在包括该密封和至少两个负极的围封(enclosure)内。

优选地，该电绝缘垫片包括塑料网。

优选地，该至少两个负极是透氧的(oxygen permeable)。

优选地，将多个电输出接头(connection)沿着螺旋的长度分布。

根据本发明进一步优选的实施方式，至少一个正极和至少两个负极各自至少在金属电导体和待处理液体之间包括金属电导体和导电涂层，操作导电涂层以使液体和电导体彼此相互密封。

优选地，金属电导体包括涂覆的金属电导体并且该导电涂层包括在该金属电导体上形成的导电涂层。

优选地，具有至少两个负极中的至少一个的涂覆的金属电导体是透水的。

优选地，细菌燃料电池还包括在其表面上适合生物膜生长的至少一个导电表面，该导电表面与待处理液体液体连通并经由导电涂层与该金属电导体电连通。

优选地，导电涂层适合生物膜在其表面上生长，并且适合生物膜生长的至少一个导电表面是由叠加在该导电涂层上的结构限定的。

另外或者可替代地，适合生物膜生长的至少一个表面是由导电织物限定的，其中，该金属电导体包括涂覆的金属电导体并且该导电涂层包括在该金属电导体上形成的导电涂层。

优选地，导电织物包括碳。