[發明專利]基于海洋浮臺用雙多孔碳陰極鎂合金溶解氧海水電池裝置

有效

• 申請號: 202110578489.0
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113363498B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 王方舟;李福晗;熊鉑;譚建宇;蔡春偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: H01M4/64
• 分類號: H01M4/64;H01M4/06;H01M6/34
• 代理公司: 北京專贏專利代理有限公司 11797
• 代理人: 陳進

1.基于海洋浮臺用雙多孔碳陰極鎂合金溶解氧海水電池裝置，其特征在于，所述裝置包括若干雙多孔碳陰極鎂合金溶解氧海水電池單元，所述雙多孔碳陰極鎂合金溶解氧海水電池單元包括：

金屬陽極；

惰性陰極，對稱設置于金屬陽極兩側，用于與金屬陽極相互配合以構成電池結構；

殼體機構，分別設置于金屬陽極和惰性陰極的外側，用于金屬陽極和惰性陰極的定位；以及

夾板機構，設置于殼體機構上且分別設置于金屬陽極和惰性陰極的兩側，用于金屬陽極與惰性陰極固定以及作為集流件；

所述金屬陽極由鎂、鋁、鋅幾種金屬組成的合金制備而成的電極；

所述惰性陰極為多孔的碳陰極的電極；

位于兩側惰性陰極外側面的所述殼體機構上均勻開設有若干進水孔以用于使海水通過與電極接觸從而進行電極反應，夾板機構包括用于固定惰性陰極的厚夾板和用于固定金屬陽極的薄夾板；

所述惰性陰極設置于對稱設置的厚夾板之間，所述金屬陽極設置于對稱設置的薄夾板之間，所述厚夾板和薄夾板均分別設置于大殼體和小殼體之間，所述厚夾板和薄夾板均為上部和下部寬且中部窄的片狀結構，所述殼體機構包括大殼體、小殼體以及開設于大殼體和小殼體上的螺栓孔；

所述小殼體一側嵌入大殼體內，所述金屬陽極和惰性陰極均分別設置于大殼體和小殼體之間，所述螺栓孔用于通過螺栓以固定金屬陽極和惰性陰極構成電池結構，所述大殼體和小殼體的一側均同時開設有與厚夾板和薄夾板中部窄部位相互配合的缺口凹槽，所述厚夾板和薄夾板的上部均位于大殼體和小殼體的外側，所述厚夾板和薄夾板的中部卡接于與其相互配合的缺口凹槽處，所述厚夾板和薄夾板的上部均位于大殼體和小殼體內部用于夾板的固定以及惰性陰極和金屬陽極的固定。

2.根據權利要求1所述的基于海洋浮臺用雙多孔碳陰極鎂合金溶解氧海水電池裝置，其特征在于，所述金屬陽極呈板狀結構；所述惰性陰極呈片狀結構。

3.如權利要求1所述碳陰極的制備方法，其特征在于，由以下步驟組成：

1）選用布、碳紙、銅合金它們其中任意一種作為基底，稱重并記錄；

2）取一定質量乙炔黑碳黑，濃度為60%的聚四氟乙烯乳液，將兩者混合置于異丙醇溶液中，其中乙炔黑碳黑質量分數為65%；

3）將混合漿液攪拌均勻靜置1小時，然后置后的混合漿液置于25℃水中進行30min超聲波震蕩，取出后再進行攪拌；

4）重復上述步驟直至混合漿液呈均勻狀，無明顯較大的碳顆粒聚集；

5）采用涂膜器將震蕩完畢的碳漿液均勻涂抹在基底上，涂層厚度為300μm，室溫靜置干燥12h；

將干燥完成后的碳電極置于高溫干燥箱中，加熱至350℃，維持30分鐘，電極取出后自然冷卻至室溫并稱量電極質量，完成碳陰極電極的制備。