[發明專利]一種基于復合材料的二次燃料電池

在審

• 申請號: 202011632255.1
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN113764709A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 趙金保;張彥杰;曾靜
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H01M8/1231
• 分類號: H01M8/1231;H01M8/04007;H01M8/0606
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

1.一種基于復合材料的二次燃料電池，其包括：

氣密性的固體電解質體，傳導氧離子；

負極，形成于所述固體電解質體的一個面，且在放電時將還原性氣體氧化為氧化性氣體；

正極，形成于所述固體電解質體的另一個面，且在放電時將氧還原為氧離子；

負極燃料物質體，與所述氧化性氣體反應而生成所述還原性氣體，且本身成為氧化物；

加熱部，用于將所述固體電解質體和所述負極燃料物質體加熱維持在預定溫度以上；

壓力吸收部，用于吸收所述二次燃料電池內由產生水蒸氣引起的壓力變動；以及

三維有序層狀多孔骨架，用于抑制負極燃料物質體燒結，并在負極燃料物質體中形成氣體擴散通道。

2.根據權利要求1所述的二次燃料電池，其特征在于，

所述二次燃料電池外殼為筒狀，

所述固體電解質體為圓片狀，

所述正極以圓片狀形成于所述固體電解質體的外表面，

所述負極以圓片狀形成于所述固體電解質體的內表面，

所述負極燃料物質體，配置于所述二次燃料電池外殼的內側，

所述加熱部為筒狀，且配置于所述筒狀的二次燃料電池外殼的外側，

所述三維有序層狀多孔骨架配置于所述筒狀的二次燃料電池外殼的內側，與所述負極燃料物質體形成復合材料。

3.根據權利要求1～2中任一項所述的二次燃料電池，其特征在于，所述還原性氣體為氫氣。

4.根據權利要求1～2中任一項所述的二次燃料電池，其特征在于，所述負極燃料物質體包括鐵顆粒以及催化劑，該催化劑從由包含鉑、氧化鈰、氧化鋯材料構成的組中選出的一種或兩種以上的材料。

5.根據權利要求4所述的二次燃料電池，其特征在于，所述鐵顆粒為鐵粉末。

6.根據權利要求1～2中任一項所述的二次燃料電池，其特征在于，

所述負極在充電時將所述氧化性氣體還原為所述還原性氣體，

所述正極在充電時將氧離子氧化為氧，

所述負極燃料物質體的氧化物與所述還原性氣體進行可逆反應而生成所述氧化性氣體，并且本身成為負極燃料物質體。

7.根據權利要求1～2中任一項所述的二次燃料電池，其特征在于，所述固體電解質體為氧化釔穩定氧化鋯、鈰-釓氧化物、鎵酸鑭、鈰酸鋇、LSGM中的一種或兩種以上的物質。

8.根據權利要求1～2中任一項所述的二次燃料電池，其特征在于，所述壓力吸收部由波紋管和/或氣體吸收劑構成，通過連接通道與所述二次燃料電池外殼內部連通，用于將所述二次燃料電池外殼內部壓力保持在預定范圍內。

9.根據權利要求1～2中任一項所述的二次燃料電池，其特征在于，所述三維有序層狀多孔骨架由包含氧化鋁、二氧化硅、氧化鎂、氧化鋯的難燒結性材料或它們的混合物構成，與所述負極燃料物質體互相嵌合，共同位于所述二次燃料電池外殼內部。