[發明專利]通過跨鈦氧化物納米流體隔膜的鹽度梯度產出能量的設備有效
| 申請號： | 201680056227.5 | 申請日： | 2016-09-02 |
| 公開（公告）號： | CN108367242B | 公開（公告）日： | 2021-07-06 |
| 發明（設計）人： | B·莫泰;L·博凱;A·西里亞;M·貝切蘭伊 | 申請（專利權）人： | 斯威馳能量公司;國家科學研究中心 |
| 主分類號： | B01D61/00 | 分類號： | B01D61/00;B01D67/00;B01D71/02;F03G7/00;H01M8/22 |
| 代理公司： | 北京戈程知識產權代理有限公司 11314 | 代理人： | 程偉;于高瞻 |
| 地址： | 法國*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 通過 氧化物 納米 流體 隔膜 鹽度 梯度 產出 能量 設備 | ||
1.一種用于產出電能的設備，其包括：
a.第一容器A(20A)，其旨在容納溶質濃度為CA的電解質溶液(22A)并且包括設置為與濃度為CA的電解質溶液發生接觸的電極(30A)；
b.第二容器B(20B)，其旨在容納同一溶質濃度為CB的電解質溶液(22B)并且包括設置為與濃度為CB的電解質溶液發生接觸的電極(30B)，其中CB小于CA；
c.隔膜(10)，其分隔兩個容器，所述隔膜包括至少一個納米通道(11)，所述納米通道設置為使電解質能夠從容器A通過所述納米通道朝向容器B擴散；以及
d.裝置(32)，其能夠供給由兩個電極之間所存在的電勢差而產生的電能，
其特征在于，納米通道的至少部分內表面基本上由至少一種鈦氧化物形成。
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述鈦氧化物為二氧化鈦(TiO2)。
3.根據權利要求1或2所述的設備，其特征在于，鈦氧化物為無定形形態、銳鈦型晶體形態、金紅石型晶體形態，或這些形態的混合物的形態。
4.根據權利要求3所述的設備，其特征在于，鈦氧化物為銳鈦型晶體形態。
5.根據權利要求1或2所述的設備，其特征在于，通過插入選自鐵、銀、釩、金、鉑、鎢、鈮的金屬化學元素，或通過插入選自氮、硫、碳、氫、硼、磷的非金屬元素，或者通過插入選自硅烷或胺的不同化學化合物，在鈦氧化物的晶格結構的表面上或核心內對鈦氧化物進行摻雜。
6.根據權利要求1或2所述的設備，其特征在于，所述納米通道的平均直徑在1nm與500nm之間。
7.根據權利要求6所述的設備，其特征在于，所述納米通道的平均直徑在10nm與100nm之間。
8.根據權利要求1或2所述的設備，其特征在于，所述納米通道的長度與平均直徑的比小于1000。
9.根據權利要求8所述的設備，其特征在于，所述納米通道的長度與平均直徑的比小于100。
10.根據權利要求1或2所述的設備，其特征在于，每單位表面積隔膜的納米通道的密度大于105納米通道每平方厘米隔膜。
11.根據權利要求10所述的設備，其特征在于，每單位表面積隔膜的納米通道的密度大于108納米通道每平方厘米隔膜。
12.根據權利要求1或2所述的設備，其特征在于，所述納米通道具有納米管、不對稱錐形、細頸或穿孔底部的形態。
13.根據權利要求12所述的設備，其特征在于，所述納米通道具有不對稱錐形的形態。
14.一種使用權利要求1至13的任一項所述的設備產出電能的方法，包括以下步驟：
i.設置一種設備應用以下步驟產出電能：
-在容器A(20A)中設置溶質濃度為CA的電解質溶液(22A)，從而使得容器A裝備的電極(30A)與所述溶液(22A)接觸；
-在容器B(20B)中設置同一溶質濃度為CB的電解質溶液(22B)，從而使得容器B裝備的電極(30B)與所述溶液(22B)接觸，其中，CB小于CA；并且
-通過所述隔膜(10)分隔兩個容器A和B，所述隔膜包括至少一個納米通道(11)，所述納米通道設置為使電解質能夠從容器A通過所述納米通道朝向容器B擴散；
ii.使用裝置(32)獲取由兩個電極之間存在的電勢差所產生的電能。
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