[發(fā)明專利]氯化鋅作極化電極的電容電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410697729.9
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN105634332A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文知
• 申請（專利權(quán)）人: 張文知
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池制造技術(shù)領(lǐng)域，尤指氯化鋅作極化電極的電容電池。

背景技術(shù)

電池的生產(chǎn)與應(yīng)用已有一百多年的歷史，從最早的鉛酸電池到目前已經(jīng)普遍使用的鋰電池。人們一直尋求容量大、、壽命長的電池；電動汽車的高速開發(fā)和發(fā)展、電腦與手機(jī)的快速普及、非連續(xù)自然能源（如太陽能、風(fēng)能等）的全球的著力推進(jìn)，都期盼更高能量、更長壽命的電池可以使用。

目前生產(chǎn)和應(yīng)用的電池，全都依賴電子或帶電離子的轉(zhuǎn)移來實(shí)現(xiàn)能量的貯存和電流的產(chǎn)生；近年來，許多人研究基于極化電極和法拉第反應(yīng)電極結(jié)合的新型電池，性能有明顯的提高，但其能量的貯存和轉(zhuǎn)移仍然依賴電子和帶電離子的轉(zhuǎn)移來實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決已有技術(shù)之不足，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：氯化鋅作極化電極的電容電池，利用強(qiáng)極性共價化合物二氯化鋅的分子極化和原子極化性能實(shí)施電能的貯存和釋放。

二氯化鋅是一種強(qiáng)極性化合物，其本身易聚合、難電離，導(dǎo)電不良；但二氯化鋅在外加電場中，卻極易發(fā)生分子極化和原子極化；分子極化現(xiàn)象是說：在電場中，二氯化鋅分子中的負(fù)電性的氯原子向正極偏轉(zhuǎn)，正電性的鋅原子向負(fù)極偏轉(zhuǎn)；原子極化是說：在電場中，鋅原子核和氯原子核外圍的電子云向正極偏轉(zhuǎn)。

上述的變化就產(chǎn)生了極化電動勢，有了極化電動勢二氯化鋅可以通過電極對外輸出電流；在放電過程中，鋅原子、氯原子、電子云都具有恢復(fù)常態(tài)的變化，即在電池內(nèi)部，負(fù)電性的氯原子和電子云從正極向負(fù)極偏轉(zhuǎn)，正電性的鋅原子從負(fù)極向正極轉(zhuǎn)，引起外線路中電子從負(fù)極向正極流動，這種電子運(yùn)動一直到極化電動勢為零停止。

電極的制造方法：聚酰亞胺薄膜用粘合劑與鈦、鋅薄膜結(jié)合制成聚酰亞胺-鈦-聚酰亞胺-鋅復(fù)合薄膜，鈦薄膜位在中間；上述聚酰亞胺-鈦-聚酰亞胺-鋅復(fù)合薄膜在常溫、完全隔絕水分的環(huán)境下，與液氯進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)使鋅與液氯反應(yīng)生成多孔的、比表面積很大的、絕緣的二氯化鋅層。

電容電池的制造：電極復(fù)合即可，可以是積層復(fù)合，正負(fù)極交叉，也可以卷筒復(fù)合；電極制造和復(fù)合制成電池時，正負(fù)極不分，只在第一次充電時才需區(qū)分正負(fù)極。

本發(fā)明的實(shí)施，充分應(yīng)用了二氯化鋅的分子極化和原子極化現(xiàn)象，所制電池，在充電和放電過程中都沒有利用化學(xué)反應(yīng)，全部是物理變化；在不使用任何電解質(zhì)的前提下，制作成超能量長壽命物理電池。

具體實(shí)施方式

為了本發(fā)明專利更好地理解與實(shí)施，下面給出具體實(shí)施方式：

聚酰亞胺薄膜用粘合劑與鈦、鋅薄膜結(jié)合制成聚酰亞胺-鈦-聚酰亞胺-鋅復(fù)合薄膜，鈦薄膜位在中間；上述聚酰亞胺-鈦-聚酰亞胺-鋅復(fù)合薄膜在常溫、完全隔絕水分的環(huán)境下，與液氯進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)使鋅與液氯反應(yīng)生成多孔的、比表面積很大的、絕緣的二氯化鋅層。

電容電池的制造：電極復(fù)合即可，可以是積層復(fù)合，正負(fù)極交叉，也可以卷筒復(fù)合；電極制造和復(fù)合制成電池時，正負(fù)極不分，只在第一次充電時才需區(qū)分正負(fù)極。

電容電池的充電：接通電源，形成電場；在電場中，二氯化鋅分子中的負(fù)電性的氯原子向正極偏轉(zhuǎn)，正電性的鋅原子向負(fù)極偏轉(zhuǎn)；同時，在電場中，鋅原子核和氯原子核外圍的電子云向正極偏轉(zhuǎn)；上述的變化就產(chǎn)生了極化電動勢，有了極化電動勢二氯化鋅就可以通過電極對外輸出電流。

電容電池的工作：將電源換成用電器；在放電過程中，鋅原子、氯原子、電子云都具有恢復(fù)常態(tài)的變化，即在電池內(nèi)部，負(fù)電性的氯原子和電子云從正極向負(fù)極偏轉(zhuǎn)，正電性的鋅原子從負(fù)極向正極偏轉(zhuǎn)，引起外線路中電子從負(fù)極向正極流動，這種電子運(yùn)動一直到極化電動勢為零停止。

以上所述，實(shí)際方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明技術(shù)的精神的前提下，本領(lǐng)域工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。