[实用新型]多孔金电极、微型燃料电池及植入式医疗装置

说明书

本实用新型提供了一种多孔金电极、微型燃料电池及植入式医疗装置，该多孔金电极包括：泡沫金属骨架，例如泡沫镍，泡沫金属骨架的平均孔径为100μm‑300μm；多孔金层，多孔金层连接在泡沫金属骨架的表面，多孔金层包括多个相互连接的韧带和形成在韧带之间的孔隙，韧带平均尺寸为50nm‑100nm，孔隙的平均孔径为30nm‑90nm。该多孔金电极单位面积的活性位点密度高，活性面积大，有利于电子的传输，微型燃料电池中催化糖类氧化效果更高，可提供更长寿命运行的植入式医疗装置。

技术领域

本实用新型涉及微型高性能电极、微型燃料电池技术领域，尤其是涉及多孔金电极、微型燃料电池及植入式医疗装置。

背景技术

随着智慧医疗技术的发展，植入式医疗装置得到了广泛应用，为了保证植入式医疗装置的供电，如可以驱动微型血糖浓度检测仪的微型电池，给心脏病患者的心脏起搏器供电的微型电池等，以及为实现人工智能和智慧医疗中自动检测和自动控制的传感器，同样需要微型电池。传感器(英文名称：transducer/sensor)是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。目前的传感器、植入式医疗装置大多使用能量密度较高的锂离子电池，但是它的能量密度无法满足传感器的长时间运行。原材料锂离子很难获取并补充，必须定期充电。因此，在人工智能和智慧医疗的发展过程中，迫切需要一种配套的便携性能源供给电池，可以配合便携式传感器、植入式医疗装置等日常使用，微型燃料电池是一种更优越的选择。

燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的设备，现在正成为重要的用于能源供应的便携式能源设备。不同于普通电池，燃料电池需要持续性的物质输入，阳极输入燃料物质作为还原剂，阴极输入氧化剂。燃料电池经常采用空气中的氧气作为氧化剂，所以许多研究者一直致力于增强电化学氧还原的性能来提高燃料电池的能量密度。现有技术中的燃料电池的能量密度还需提高。

实用新型内容

为解决前述技术问题，本实用新型提供了多孔金电极、微型燃料电池及植入式医疗装置。

具体地，其技术方案如下：

一种多孔金电极，包括：

泡沫金属骨架，所述泡沫金属骨架的平均孔径为100μm-300μm；

多孔金层，所述多孔金层连接在所述泡沫金属骨架的表面，所述多孔金层包括多个相互连接的韧带和形成在所述韧带之间的孔隙，所述韧带平均尺寸为50nm-100nm，所述孔隙的平均孔径为30nm-90nm。

在一个具体的实施例中，所述多孔金层和所述泡沫金属骨架之间具有由二者相互融合形成的复合层。

在一个具体的实施例中，所述多孔金层中所述韧带和所述孔隙之间的孔隙率为40％-80％。

一种微型燃料电池，包括电池本体和多孔金电极，所述多孔金电极包括：

泡沫金属骨架，所述泡沫金属骨架的平均孔径为100μm-300μm；

多孔金层，所述多孔金层连接在所述泡沫金属骨架的表面，所述多孔金层包括多个相互连接的韧带和形成在所述韧带之间的孔隙，所述韧带平均尺寸为50nm-100nm，所述孔隙的平均孔径为30nm-90nm。

在一个具体的实施例中，所述多孔金层和所述泡沫金属骨架之间具有由二者相互融合形成的复合层。

在一个具体的实施例中，所述多孔金层中所述韧带和所述孔隙之间的孔隙率为40％-80％。

一种植入式医疗装置，包括前述任一实施例所述的微型燃料电池。

本实用新型至少具有以下有益效果：