[發明專利]金屬海水燃料電池

有效

• 申請號: 201811531830.1
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN111326780B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 王二東;劉敏;孫公權
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M8/2475
• 分類號: H01M8/2475;H01M8/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種金屬海水燃料電池，包括單電池或2節以上單電池電路串聯、并聯或串并混聯組成的電池組；所述單電池包括置于一密閉單電池殼體中相對設置的金屬陽極、載有析氫催化劑的陰極，及設置于金屬陽極和陰極之間的隔膜；其特征在于：

單電池殼體底部和頂部分別設有流體流道，流體流道二端分別設有與殼體內部和外部相連通的開口；

于所述金屬海水燃料電池中至少一個金屬陽極和/或至少一個單電池殼體置于一密閉的過渡殼體中；所述過渡殼體為可被海水降解材料、和/或可被生物降解材料制成；所述密閉的單電池殼體中，于載有析氫催化劑的陰極的相對兩側，設置有兩片金屬陽極；其中一片金屬陽極內部設有由水溶性薄膜和/或可被海水降解材料薄膜密封包裹的酸性材料或堿性材料，另一片金屬陽極由與密封包裹的酸性材料或堿性材料對應的待降解殼體作為過渡殼體包裹；所述一片金屬陽極的過渡殼體內部，密封存儲有由水溶性薄膜或可被海水降解材料薄膜包裹的酸性材料或堿性材料，當此片金屬陽極反應完全后，水溶性薄膜或可被海水降解材料薄膜溶解，內置的酸性材料或堿性材料溶于海水中，于單電池殼體中局部形成酸性或堿性溶液；

所述另一片金屬陽極的待降解殼體可與該酸性或堿性溶液發生反應，使另一片金屬陽極暴露于海水中進而發生反應。

2.按照權利要求1所述金屬海水燃料電池，其特征在于：

所述過渡殼體的降解周期可通過調整材料厚度和/或組成調控。

3.按照權利要求1所述金屬海水燃料電池，其特征在于：

可被海水降解材料為脂肪族聚酯、水解抑制劑和/或水解促進劑、助劑混合制備而成；

可被生物降解材料為完全生物降解塑料和/或破壞性生物降解塑料。

4.按照權利要求3所述金屬海水燃料電池，其特征在于：

所述破壞性生物降解塑料為淀粉改性或填充的聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS中的一種或二種以上；

所述完全生物降解塑料為熱塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉、聚乙烯醇中的一種或二種以上。

5.按照權利要求1所述金屬海水燃料電池，其特征在于：

所述可與酸性溶液發生反應的待降解殼體的材料為氫氧化鋁、氫氧化鋅、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鎳中的一種或二種以上；

所述酸性材料為固體酸為硅酸、三氯乙酸、高碘酸、二硝基苯甲酸、乙二胺四乙酸中的一種或兩種以上的混合物；

所述可與堿性溶液發生反應的待降解殼體的材料為碳酸鈣、碳酸鋇、碳酸銀、氧化鋅、氧化鋁中的一種或二種以上；

所述堿性材料為固體堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰中的一種或兩種以上的混合物。

6.按照權利要求1所述金屬海水燃料電池，其特征在于：

所述水溶性薄膜，或為天然水溶性高分子或為化學改性天然聚合物或為合成聚合物。

7.按照權利要求6所述金屬海水燃料電池，其特征在于：

所述天然水溶性高分子為淀粉類、纖維素、植物膠、動物膠中的一種或兩種以上；

所述化學改性天然聚合物為羧甲基淀粉、醋酸淀粉、羥甲基纖維素、羧甲基纖維素中的一種或兩種以上；

所述合成聚合物為聚丙烯酰胺(PAM)、水解聚丙烯酰胺(HPAM)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一種或兩種以上。

8.按照權利要求1所述金屬海水燃料電池，其特征在于：

所述過渡殼體通過注塑、粘接、焊接中的一種或兩種以上的方式固定在金屬陽極或單電池殼體的外部。

9.按照權利要求1所述金屬海水燃料電池，其特征在于：

所述金屬海水燃料單電池為底部帶有產物存儲腔的開放式結構；于所述產物存儲腔底部設置有產物排出孔，產物堆積下滑從產物排出孔排出單池外部。