[发明专利]一种负压吸附式微生物燃料电池

说明书

本发明涉及一种负压吸附式微生物燃料电池，包括阴极室和阳极室，阴极室的一个外侧面或多个外侧面相贴有阳极室；阴极室包括上端面中心设有方槽A的阴极室本体，阴极室本体的各外侧面开有负压气室，负压气室的两侧壁上设有气道，且相邻两负压气室之间的气道相连通；在阴极室本体的上端面一侧设有与负压气室相通的泄压开关和排气单向阀；阴极室与阳极室相贴合的面之间设有质子交换膜和密封圈，阴极室与阳极室其他未相互贴合的面上通过密封圈贴合有反应室侧板。本发明的优点在于：本发明能够改善传统微生物燃料电池内阻过大且可以应用于实际。

技术领域

本发明属于燃料电池领域，特别涉及一种负压吸附式微生物燃料电池。

背景技术

微生物燃料电池技术是通过阳极室的微生物氧化底物中的有机物，从而将有机物中的化学能转换成其他可利用能量的一种新型的产能技术。基于这一原理，微生物燃料电池技术可以实现在处理废水的同时产生能量，这使其取代传统废水处理技术成为可能。研究中发现，电极之间的距离是影响微生物燃料电池性能的关键因素之一，质子扩散的阻力也在很大程度上影响着微生物燃料电池的性能。将多个微生物燃料电池通过串联连接能有效提高电压，但当电流过大时会出现电压反转的现象，影响电池性能。

尽管科研人员目前已取得诸多成果，但是有关微生物燃料的研究仍处于实验室阶段。

因此，研发一种能够改善传统微生物燃料电池内阻过大且可以应用于实际的负压吸附式微生物燃料电池是非常有必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够改善传统微生物燃料电池内阻过大且可以应用于实际的负压吸附式微生物燃料电池。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种负压吸附式微生物燃料电池，其创新点在于：包括阴极室和阳极室，所述阴极室的一个外侧面或多个外侧面相贴有阳极室；

所述阴极室包括上端面中心设有方槽A的阴极室本体，所述方槽A用于盛放阴极液；所述阴极室本体的各外侧面开有负压气室，所述负压气室包括一凹陷框体，且凹陷框体中心设有一圆孔A以及与圆孔A相配合的环形凸起，且环形凸起的外端面与阴极室本体的外侧面齐平；所述凹陷框体的两侧壁上设有气道，且相邻两负压气室之间的气道相连通；在阴极室本体的上端面一侧设有与负压气室相通的泄压开关和排气单向阀；

所述阳极室包括上端面中心设有方槽B的阳极室本体，所述阳极室本体的各侧面中心设有与圆孔A相配合的圆孔B；

所述阴极室与阳极室相贴合的面之间设有质子交换膜和密封圈，所述阴极室与阳极室其他未相互贴合的面上通过密封圈贴合有反应室侧板。

进一步地，所述环形凸起的外端面上设有环形凹坑A，负压气室外侧的侧面上设有环形凹坑B；所述反应室侧板的内侧面由中心向外侧依次设置有环形凹坑C和环形凹坑D，且环形凹坑C与环形凹坑A相配合，环形凹坑D与环形凹坑B相配合。

进一步地，所述密封圈包括内密封圈和外密封圈，所述内密封圈配合设置在环形凹坑A内，所述外密封圈配合设置在环形凹坑B内或所述内密封圈配合设置在与阳极室贴合的反应室侧板的环形凹坑C内，所述外密封圈配合设置在与阳极室贴合的反应室侧板的环形凹坑D内。

本发明的优点在于：

（1）本发明负压吸附式微生物燃料电池，相连的阴极室与阳极室之间通过面对面贴合，避免传统微生物燃料电池通过外伸管口进行连接，进而使得本结构微生物燃料电池结构具有较小的电极间距，与传统MFC相比，电池的电极间距可缩短至少46%，能够有效改善传统微生物燃料电池内阻过大的问题；同时，阴极室与阳极室之间的组装方式使其可以无限放大，有利于实际推广应用；

（2）本发明负压吸附式微生物燃料电池，其中，密封圈采用内密封圈与外密封圈结合的形式，双重密封形式，进一步提升相互之间的密封效果。

附图说明