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公開番号2025094497
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-25
出願番号2023210065
出願日2023-12-13
発明の名称微生物燃料電池および微生物燃料電池のアノードの製造方法
出願人大日本印刷株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 8/16 20060101AFI20250618BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】アノードに微生物が担持されている微生物燃料電池において、アノードにおける電子の移動速度が遅くなることを抑制しつつ、アノードの重量を軽量化することが可能な微生物燃料電池および微生物燃料電池のアノードの製造方法を提供する。
【解決手段】本開示の微生物燃料電池は、隔膜を介して負極槽と正極槽とを有し、アノードが、第1の金属膜を有するプラスチック部材から構成され、前記アノードに微生物が担持されている。本開示の微生物燃料電池のアノード電極の製造方法は、プラスチック部材の上に第1の金属膜が無電解めっき法で形成される、第1の金属膜形成工程と、前記第1の金属膜の上に微生物が担持される、微生物担持工程と、を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
隔膜を介して負極槽と正極槽とを有し、
アノードが、第１の金属膜を有するプラスチック部材から構成され、
前記アノードに微生物が担持されている、微生物燃料電池。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１の金属膜の上に、亜鉛、マンガン、コバルト、または銅の少なくともいずれか１種を含む第２の金属膜を有する、請求項１に記載の微生物燃料電池。
【請求項３】
前記第１の金属膜がニッケルを含む、請求項１または請求項２に記載の微生物燃料電池。
【請求項４】
前記プラスチック部材が、プラスチック不織布、プラスチックメッシュ繊維、多孔質プラスチック、凹凸構造を有するプラスチック成型品、貫通孔を有するプラスチック成型品のいずれかである、請求項１または請求項２に記載の微生物燃料電池。
【請求項５】
前記負極槽にアンモニアを含む負極溶液を有し、
前記微生物として、硝化細菌類が担持されている、請求項１または請求項２に記載の微生物燃料電池。
【請求項６】
前記負極槽に有機物を含む負極溶液を有し、
前記微生物として、有機物を酸化して電子を発生する微生物が担持されている、請求項１または請求項２に記載の微生物燃料電池。
【請求項７】
前記有機物を酸化して電子を発生する微生物が、シュワネラ菌類またはジオバクター菌類である、請求項６に記載の微生物燃料電池。
【請求項８】
前記負極溶液に、アナモックス細菌類が担持された微生物担体が浸漬されている、請求項５に記載の微生物燃料電池。
【請求項９】
プラスチック部材の上に第１の金属膜が無電解めっき法で形成される、第１の金属膜形成工程と、
前記第１の金属膜の上に微生物が担持される、微生物担持工程と、
を備え、
前記微生物が、硝化細菌類または有機物を酸化して電子を発生する微生物である、微生物燃料電池のアノードの製造方法。
【請求項１０】
プラスチック部材の上に第１の金属膜が無電解めっき法で形成される、第１の金属膜形成工程と、
前記第１の金属膜の上に、亜鉛、マンガン、コバルト、または銅の少なくとも１種を含む第２の金属膜が電解めっき法で形成される、第２の金属膜形成工程と、
前記第２の金属膜の上に微生物が担持される、微生物担持工程と、
を備え、
前記微生物が、硝化細菌類または有機物を酸化して電子を発生する微生物である、微生物燃料電池のアノードの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、微生物燃料電池および微生物燃料電池のアノードの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、微生物燃料電池の開発が進められている。微生物燃料電池は、微生物を利用して排水等に含まれている有機物等を電気エネルギーに変換する装置である。例えば、グラファイトや、チタン、ステンレス等の金属から構成されるアノードに微生物を付着させ、この微生物により有機物を酸化して電子を発生させる微生物燃料電池が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－１５８４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、グラファイトをアノードに用いる場合は、グラファイトを構成する炭素における電子の移動速度が遅いという問題があった。
一方、アノードを金属から構成する場合は、電子の移動速度は早くなるが、重量が重くなってしまう。排水に含まれている有機物等を利用する場合、すなわち、排水処理設備で微生物燃料電池を活用する場合、例えば、排水処理槽を負極槽とし、その中にアノードを浸漬させる活用方法においては、発電効率を高めるために、アノードは排水処理槽の大きさに応じて巨大な大きさになる。このような場合、アノードが金属から構成されていると、その重量も大きいものになり、例えばメンテナンス作業や各種の取り扱い等において多くの費用がかかってしまうという問題があった。
【０００５】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、アノードに微生物が担持されている微生物燃料電池において、アノードにおける電子の移動速度が遅くなることを抑制しつつ、アノードの重量を軽量化することが可能な微生物燃料電池および微生物燃料電池のアノードの製造方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の微生物燃料電池は、隔膜を介して負極槽と正極槽とを有し、アノードが、第１の金属膜を有するプラスチック部材から構成され、前記アノードに微生物が担持されている。
【０００７】
本開示の微生物燃料電池において、前記第１の金属膜の上に、亜鉛、マンガン、コバルト、または銅の少なくともいずれか１種を含む第２の金属膜を有していてもよい。
【０００８】
本開示の微生物燃料電池において、前記第１の金属膜がニッケルを含んでいてもよい。
【０００９】
本開示の微生物燃料電池において、前記プラスチック部材が、プラスチック不織布、プラスチックメッシュ繊維、多孔質プラスチック、凹凸構造を有するプラスチック成型品、貫通孔を有するプラスチック成型品のいずれかであってもよい。
【００１０】
本開示の微生物燃料電池は、前記負極槽にアンモニアを含む負極溶液を有し、前記微生物として、硝化細菌類が担持されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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