專利名稱:可持續(xù)性濃差電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
新能源
背景技術(shù):
電化學(xué)
發(fā)明內(nèi)容
濃差電池是一種把分子動能轉(zhuǎn)為電能的裝置,在兩種溶液之間加一張半透膜,只允許陽離子通過,陰離子不可通過,兩種濃度的溶液不可中和,則濃差電池對外做功而不引起不可逆變化,可以持續(xù)對外做功(違反熱力學(xué)第二定律)。舉例如下用一張半透膜把1mol/dm3的CuSO4溶液與0.2mol/dm3的CuSO4溶液分開,半透膜只允許Cu2+離子通過,不允許SO42-離子通過;兩邊用Cu做電極。25℃時該濃差電池電動勢計(jì)算Cu|CuSO4(1mol/dm3)‖CuSO4(0.2mol/dm3)|Cu查表知25℃時φ°(Cu|Cu2+)=0.3370.2mol/dm3CuSO4溶液中?!溃?.111mol/dm3CuSO4溶液中?!溃?.047電池a(-)(+)φ+=φ°+2.3Rtlog(1×0.047)/Fφ-=φ°+2.3Rtlog(0.2×0.11)/FEa=φ++φ-=2.3Rt(log(1×0.047)-log(0.2×0.11))/F=0.05903322×0.33=0.019481(伏)
1mol Cu2+通過半透膜,該濃差電池共做功W=6.022×1023×1.6×10-19×2×0.019481=3754.07(焦?fàn)?當(dāng)電池內(nèi)阻與外電阻相等時,該電池輸出功率最大,此時1mol Cu2+通過半透膜,該濃差電池對外做功W=3754.07÷2=1877.04(焦?fàn)?假設(shè)在1877秒1mol Cu2+通過半透膜,則該電池輸出功率為P=W/S=1877.04/1877≈1(瓦)1mol Cu(64克)可制作1瓦的電池,64千克Cu可制作1千瓦的電池,64噸Cu可制作1千千瓦的電池,64000噸Cu可制作1百萬千瓦的電池說明書附圖
為可持續(xù)性濃差電池示意圖。
權(quán)利要求
“可持續(xù)性濃差電池”是利用溶液中離子擴(kuò)散原理,在某一鹽的不同濃度溶液之間加一張半透膜,半透膜只允許該鹽的金屬陽離子通過,陰離子不可通過,則在該半透膜兩側(cè)形成電壓差;利用此電壓差形成電池。而電極則使用該鹽的陽離子的金屬,則當(dāng)負(fù)極金屬消耗完后,交換電極則此電池可繼續(xù)對外做功,總變化為可逆變化。所有的“可持續(xù)性濃差電池”具有以下特征a溶液溶質(zhì)為鹽;b該鹽是可溶性的;c該鹽的金屬陽離子比陰離子體積小;d該鹽含的金屬可以做電極;e半透膜只允許該鹽的金屬陽離子通過,陰離子不可通過;f半透膜不導(dǎo)電。
全文摘要
可持續(xù)性濃差電池所屬的技術(shù)領(lǐng)域能源;要解決的技術(shù)問題能源循環(huán)使用;解決該問題的技術(shù)方案的要點(diǎn)將分子動能直接轉(zhuǎn)化為電能。主要用途發(fā)電。
文檔編號H01M14/00GK1707847SQ20041004866
公開日2005年12月14日 申請日期2004年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月10日
發(fā)明者張治華 申請人:張治華