專利名稱：熱能發(fā)電電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電池的設計及制備方法，具體涉及一種將熱能和解離常數隨溫度升高 而減小的有機堿類分子聯合在一起的具有高效、清潔、可再生等優(yōu)點的熱能發(fā)電電池。
背景技術：
由于礦藏資源的有限及燃燒后易造成對環(huán)境的污染問題，使得可再生新能源的開 發(fā)及應用成為各國政府經濟發(fā)展與安全建設追求的目標。新能源如地熱能、太陽能、潮汐 能、風能、海洋能及生物質能由于具有清潔、可再生、分布廣泛及儲量巨大等許多無可比擬 的優(yōu)勢而備受能源界的關注、開發(fā)及利用。熱能在自然界中廣泛存在，尤其是利用太陽能所 產生的熱能如果可以重復利用，將對合理的利用能源有著重大的意義。早在1823年，俄國 人Seeback就發(fā)現了熱電現象，在1994年4月第220期的工業(yè)材料雜志題為《熱電材料與 元件之發(fā)展與應用》中，作者朱旭山總結了目前熱電材料的一些研究現狀。雖然這種材料在 能源利用等方面有著重大的意義，但由于其成本較高而效率較低等原因限制了其應用。如 果設計出一種能將熱能和廉價的有機堿類分子結合在一起而得到一種新型熱能發(fā)電電池， 并使其能夠規(guī)模化開發(fā)和使用，這種電池將能成為未來的可再生清潔能源?；谝陨纤悸?，本發(fā)明設計將熱能和解離常數隨溫度升高而減小的有機堿類分子 相聯合，從而設計出一種熱能發(fā)電電池，該電池是具有清潔、可再生、經濟適用性強及不受 空間位置限制的環(huán)保電池。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了解決不可再生一次能源的短缺以及燃燒后又對環(huán)境造成二 次污染的問題，提供一種利用廉價的解離常數隨溫度升高而減小的有機堿類分子以及陰離 子交換膜，從而制備出可再生清潔環(huán)保的熱能發(fā)電電池。本發(fā)明的熱能發(fā)電電池是將熱能和解離常數隨溫度升高而減小的有機堿類分子 聯合在一起的熱能發(fā)電電池；熱能發(fā)電電池包括電極，電解池，具有電絕緣性質的陰離子 交換膜，解離常數隨溫度升高而減小的有機堿類分子的水溶液及水，如圖1所示。本發(fā)明的電解池實質上是一個密閉容器，所述的密閉容器中有與密閉容器的四個 內壁密封相連接的具有電絕緣性質的陰離子交換膜，并且該陰離子交換膜將所述的密閉容 器分成體積不相等的第一容器和第二容器，其中，在第一容器中盛放有解離常數隨溫度升 高而減小的有機堿類分子的水溶液，在第二容器中盛放有水，優(yōu)選純水。所述的密閉容器只有其中所述的第一容器的底部的部分地方設置為需要加熱部 分，在加熱部分處的第一容器中設置有電極(陽極或陰極)；在第二容器中設置有電極(陰 極或陽極)；并且第一容器中的電極(陽極或陰極)的導線通向第一容器外，第二容器中的 電極(陽極或陰極)的導線通向第二容器外，兩在密閉容器外的導線可與用電器相接。所述的電極(陽極或陰極)材料采用鉬電極、銀/氯化銀電極、ITO電極等中的任 意兩種組合，優(yōu)選采用化學穩(wěn)定性極高的鉬電極。
所述的第一容器與第二容器的體積比為1/10 1/2。所述的第一容器底部的加熱部分的面積占第一容器底部總面積的1/10 1/3。所述的第一容器底部的加熱部分是將占第一容器底部總面積的1/10 1/3面積 的第一容器的底部進行加熱，而密閉容器的其它部分不進行加熱，以改變第一容器中有機 堿類分子的水溶液的溫度差(加熱部分的面積與不加熱部分的面積相比較小，所以有機堿 類分子的水溶液會有溫度差)，從而改變有機堿類分子的電離平衡，將熱能轉化為電能。所述的第一容器底部的加熱部分的加熱溫度可為60°C 80°C，對于密閉容器的 其它不加熱部分，可通過控制密閉容器周圍的環(huán)境溫度，使密閉容器的其它不加熱部分的 溫度保持在溫度范圍為l°c 4°C，以改變第一容器中有機堿類分子的水溶液的溫度差。
所述的第一容器底部的加熱部分的加熱方式可采用加熱裝置或利用太陽 光照射 等方式進行加熱，以使加熱部分的加熱溫度可為60°C 80°C，對于密閉容器的其它不加熱 部分，可通過控制密閉容器周圍的環(huán)境溫度，使密閉容器的其它不加熱部分的溫度保持在 溫度范圍為1°C 4°C，以改變第一容器中有機堿類分子的水溶液的溫度差。所述的第一容器中的有機堿類分子的水溶液在1°C 4°C下時的濃度為1 μ M 飽 和溶液的濃度。所述的有機堿類分子選自脂肪胺類、脂環(huán)胺類、氨基酸類、氨基磺酸類、醇胺類、苯 胺類、喹啉類、吡啶類、吲哚類等中的一種。所述的脂肪胺類包括RNH2、R1NHR2, NH2RNH2或NR1R2R3中的一種；其中R、R1^ R2或 R3獨立的為烷基；所述的烷基是C1 C2tl的烷基。所述的脂環(huán)胺類包括
中的一

所述的氨基酸類包括 其中氨基酸類中的R為烷基或帶有功能基團的烷基鏈等；其中所述的烷基是Ci C20的烷基；所述的功能基團是羥基、氨基、羧基、酚羥基、胍基、巰基、苯基、咪唑基、酰胺基 或亞胺基等中的一種。所述的氨基磺酸類包括〔
中的一
的一種。所述的苯胺類包括
中的一種。 所述的喹啉類包括、 所述的吲哚類包括 所用的陰離子交換膜指的是在膜結構中含有堿性活性基團的陰離子交換膜。該含 有堿性活性基團的陰離子交換膜能選擇性地只讓陰離子透過，而不讓陽離子透過。所述的 堿性活性基團選自強堿性，如季銨型[_NR30H、-NRR2OH]；弱堿性，如伯胺型(-NH2)、仲胺型 (-NHR)、叔胺型(-NR2)等中的一種；其中R為脂肪烴取代基或芳香烴取代基，R2為2個脂肪 烴取代基、2個芳香烴取代基或1個為脂肪烴取代基1個為芳香烴取代基；R3為3個脂肪烴 取代基、3個芳香烴取代基、2個為脂肪烴取代基1個為芳香烴取代基、或1個為脂肪烴取代 基2個為芳香烴取代基。所述的脂肪烴是C2 C2tl的脂肪烴；所述的芳香烴是非稠環(huán)的C6 C3tl的芳香烴。所述的含有堿性活性基團的陰離子交換膜優(yōu)選選自堿性活性基團胺化的聚苯乙 烯膜、堿性活性基團胺化的聚乙烯膜、堿性活性基團胺化的聚氯乙烯膜、堿性活性基團胺化 的聚丙烯膜等所組成的組中的至少一種。本發(fā)明的熱能發(fā)電電池優(yōu)選使用溫度為1°C 4°C，如在1°C 4°C條件下，第一容 器中存在如下的電離平衡 其中B代表有機堿類分子，B+代表有機堿類分子的陽離子。在rc 4°C條件下，第一容器中有機堿類分子的水溶液中的氫氧根離子(0H_)濃 度與第二容器中水的氫氧根離子(0H_)濃度及由第一容器中擴散過來的氫氧根離子(0H_) 濃度的總和相等。當在第一容器底部的加熱部分逐漸將溫度加熱到溫度為60°C 80°C，密 閉容器的其它部分仍然處于1°C 4°C時，由于第一容器中加熱部分的有機堿類分子(B)的 解離常數變小，第一容器中加熱部分的平衡反應向上述的電離平衡方程式的左邊移動，消 耗了第一容器中的一部分氫氧根離子(Off)和有機堿類分子的陽離子(B+)，重新生成了原始加入的有機堿類分子(B)，從而使氫氧根離子(0H_)濃度和有機堿類分子的陽離子(B+)濃 度減小，使有機堿類分子(B)的濃度增大。此時，第二容器中的氫氧根離子(0H_)濃度大于 第一容器加熱部分的氫氧根離子(0H_)濃度，為了達到平衡狀態(tài)，第二容器中的氫氧根離子 (0H_)通過陰離子交換膜向第一容器的加熱部分擴散，把動能轉變成電能，產生了電勢差而 對外做功。與此同時，第二容器中的氫氧根離子(Off)濃度小于第一容器未加熱部分的氫 氧根離子(Off)濃度；第一容器未加熱部分的有機堿類分子的陽離子(B+)濃度大于第一容 器加熱部分的有機堿類分子的陽離子(B+)濃度，氫氧根離子濃度(OH_)大于第二容器中氫 氧根離子(OH_)濃度，所以第一容器中未加熱部分的有機堿類的陽離子(B+)向第一容器的 加熱部分擴散，氫氧根離子(OH_)通過陰離子交換膜向第二容器中擴散；第一容器加熱部分 產生的有機堿類分子(B)的濃度大于第一容器未加熱部分的有機堿類分子(B)的濃度，所 以第一容器加熱部分的有機堿類分子(B )向第一容器未加熱部分中擴散，從而形成了一個 循環(huán)過程，可以源源不斷的對外做功，而產生持續(xù)的電流。本發(fā)明的熱能發(fā)電電池能夠有效地解決工農業(yè)生產中的大量的電力緊張以及根 本無電的邊疆和山區(qū)的用電問題，只要有隨溫度變化解離常數發(fā)生較大變化的分子，在熱 的作用下經過離子交換膜就可以發(fā)生交換作用而發(fā)電。本發(fā)明的熱能發(fā)電電池在工農業(yè)生 產和人們生活水平的提高中有關能源問題的解決上定會起到一個有力的保障作用。本發(fā)明的熱能發(fā)電電池的特點是，不受外界動力和能源的束縛，僅加熱有機堿類 分子的水溶液就可以發(fā)電，且不受空間的限制。本發(fā)明的熱能發(fā)電電池，利用加熱改變有機堿類分子的解離常數而產生離子的移 動的發(fā)電原理與傳統電池發(fā)電原理相比，材料的經濟壓力大大減少。本發(fā)明的熱能發(fā)電電 池在新能源的開發(fā)方面更加具有創(chuàng)新性和應用價值。本發(fā)明的熱能發(fā)電電池是先利用有機堿類分子在熱的作用下解離常數的改變產 生氫氧根離子濃度梯度，再利用離子交換原理形成電勢差，經外電路直接產生電能而制成 的電池，其經濟性，環(huán)保性，可再生性效果好?？蓱糜诠I(yè)、農業(yè)、國防、交通、科研以及民 用等行業(yè)。特別對于偏遠的電力設施不很完備的地區(qū)使用該電池更有現實意義。本發(fā)明將有機堿類分子與陰離子交換膜聯合起來制備得到的熱能發(fā)電電池具有 來源廣泛、清潔、可再生等特性。


圖1.本發(fā)明的熱能發(fā)電電池的結構示意圖。 圖2.有機堿分子在實施例1所述的條件下的電流_時間變化曲線。 圖3.有機堿分子實施例1所述的條件下電勢_時間變化曲線。 附圖標記1.第一容器 2.第二容器 3.陰離子交換膜4.電極5.加熱裝置
具體實施例方式實施例1請參見圖1。熱能發(fā)電電池包括作為電解池的密閉容器，具有電絕緣性質的含 有-N+(CH3)30H_強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜3，含有解離常數隨溫度升高而減小的有 機堿類分子的水溶液及水，鉬電極4及加熱裝置5。在密閉容器中有與密閉容器的四個內壁密封相連接的含有-N+(CH3)3OH-強堿性基 團的聚乙烯陰離子交換膜，并且該陰離子交換作為隔膜將所述的密閉容器分成體積不相等 的第一容器和第二容器，且第一容器與第二容器的體積比為1/2，在第一容器中充滿有機堿 類分子的水溶液，在第二容器中充滿純水。在第一容器底部設置有加熱裝置5，并且加熱裝置的控溫面積占第一容器底部總 面積的1/3，而密閉容器的其它部分不進行加熱，以改變第一容器中有機堿類分子的水溶 液的溫度差；在第一容器中設置有加熱裝置處設置有鉬陽極，在第二容器中設置有鉬陰極； 所述的鉬陽極和鉬陰極的導線通向密閉容器外后可與用電器相接。本實施例中所述電池的使用溫度為4°C，即通過控制密閉容器周圍的環(huán)境溫度，使 密閉容器的不加熱部分要維持在4°C，第一容器底部加熱裝置進行加熱時，使該加熱裝置的 控溫面積的溫度為60°C，以改變第一容器中有機堿類分子的水溶液的溫度差。所述的有機堿類分子的水溶液中的有機堿類分子為氨基酸類中的
其水溶液在4°C下的濃度為1 μ Μ。在處于4°C條件下，第一容器中的具有上述結構的有機堿分子的水溶液中的氫氧 根離子(0H_)濃度與第二容器中純水的氫氧根離子(0H_)濃度及由第一容器中擴散過來的 氫氧根離子(0H_)濃度的總和相等，第一容器與第二容器中的離子處于相對平衡狀態(tài)，此時 的電流為零。當在第一容器底部將溫度逐漸加熱到溫度為60°C，密閉容器的其它部分仍然 處于4°C時，由于第一容器中加熱部分的具有上述結構的有機堿分子的解離常數隨溫度升 高而減小，消耗了第一容器中的一部分氫氧根離子(Off)和具有上述結構的有機堿分子的 陽離子，重新生成了原始加入的具有上述結構的有機堿分子，從而使氫氧根離子(0H_)濃度 和具有上述結構的有機堿分子的陽離子濃度減小，使具有上述結構的有機堿分子的濃度增 大。此時，第二容器中的氫氧根離子(0H_)濃度大于第一容器加熱部分的氫氧根離子(0H_) 濃度，為了達到平衡狀態(tài)，第二容器中的氫氧根離子(0H_)通過含有-N+(CH3)3OH-強堿性基 團的聚乙烯陰離子交換膜從高濃度擴散至低濃度的第一容器的加熱部分，從而產生了電流 及電勢。同時，第二容器中的氫氧根離子(0H_)濃度小于第一容器未加熱部分的氫氧根離 子(Off)濃度；第一容器未加熱部分的具有上述結構的有機堿分子的陽離子濃度大于第一 容器加熱部分的具有上述結構的有機堿分子的陽離子濃度，氫氧根離子濃度(0H_)大于第 二容器中氫氧根離子(0H_)濃度，所以第一容器中未加熱部分的具有上述結構的有機堿的 陽離子向第一容器的加熱部分擴散，氫氧根離子(0H_)通過含有-N+(CH3)3OH-強堿性基團的 聚乙烯陰離子交換膜向第二容器中擴散；第一容器加熱部分產生的具有上述結構的有機堿 分子的濃度大于第一容器未加熱部分的具有上述結構的有機堿分子的濃度，所以第一容器加熱部分的具有上述結構的有機堿分子向第一容器未加熱部分中擴散，從而形成了一個循 環(huán)過程，并源源不斷產生電流和電勢。實驗中所用的電流及電勢的測量儀器分別為美國吉 時利儀器公司的6487皮安計和2482A電壓計。圖2表示此熱能發(fā)電電池在加熱過程中的電流隨時間變化關系曲線圖未加熱
時，第一容器中含有的溶質及其濃度分別為有機堿分子M2N—c^濃度為IuM；第二
容器中為純水。在4°c時放置一段時間后如上所述，第一容器與第二容器中的離子處于相對 平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸變大，最大 值達到55微安，說明加熱時有機堿分子的電離平衡發(fā)生移動，該平衡移動導致的氫氧根離 子濃度梯度在含有-N+(CH3)3OH-強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜作用下實現跨膜運輸， 所以可以產生很大的電流；保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為10微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。圖3表示此熱能發(fā)電電池在加熱過程中的電勢隨時間變化關系曲線圖未加熱
時，第一容器中含有的溶質及其濃度分別為Yi機喊分J'H2N"^~OH濃度為IyM；第二
容器中為純水。在4°C時放置一段時間后如上所述第一容器與第二容器中的離子處于相 對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸變大， 說明加熱時有機堿分子的電離平衡發(fā)生移動，該平衡移動導致的氫氧根離子濃度梯度在含 有-N+(CH3)3OH-強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜作用下實現跨膜運輸，一段時間后，在含 有-N+(CH3)3OH-強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶相反電荷的離子濃度 達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為550毫伏；保持溫度不變，隨著加熱時間的增 長，氫氧根離子濃度梯度逐漸降低，但含有-N+(CH3)3OH-強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜 兩側溶液中的帶相反電荷的離子濃度卻基本處于相對平衡狀態(tài)，電勢值基本保持不變。實施例2改變電池的使用溫度為1°C，第一容器加熱部分的溫度為80°C，以達到本發(fā)明所 述的最大溫差范圍。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在1°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。將第一容器底部加熱至80°C的同時測電流， 電流逐漸變大，最大值達到75微安。保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度 梯度逐漸降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為25微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理 同實施例1所述未加熱時，在1°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至80°C的同時測電勢，電勢逐漸 變大，一段時間后，在含有-N+(CH3)3OH-強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶 相反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為700毫伏；保持溫度不 變，隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。
實施例3改變電池的使用溫度為2°C，第一容器加熱部分的溫度為70°C。其它條件同實施例1所述。
未加熱時，在2°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。將第一容器底部逐漸加熱至70°C的同時測 電流，電流逐漸變大，最大值達到65微安。保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離 子濃度梯度逐漸降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為20微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不 變。原理同實施例1所述未加熱時，在2°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至70°C的同時測電勢，電勢逐漸 變大，一段時間后，在含有-N+(CH3)30H-強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的 帶相反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為650毫伏；保持溫度 不變，隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。實施例4改變第一容器與第二容器的體積比為1/10。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到60微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為18微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸 變大，一段時間后，在含有-N+(CH3)2OH-強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶 相反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為600毫伏；保持溫度不 變，隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。實施例5改變第一容器與第二容器的體積比為1/6。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到58微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為16微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸 變大，一段時間后，在含有-N+(CH2)2OH-強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶 相反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為580毫伏；保持溫度不 變，隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。
實施例6改變有機堿類分子的濃度為4°C下的飽和溶液，同時采用太陽光照射方式進行加 熱。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在用陽光照射逐漸加熱至60°C的同時測電 流，電流逐漸變大，最大值達到80微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子 濃度梯度逐漸降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為30微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。 原理同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在用陽光照射逐漸加熱至60 V的同時測 電勢，電勢逐漸變大，一段時間后，在含有-N+(CH3)3OH-強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜 兩側溶液中的帶相反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為800毫 伏；保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。實施例7改變有機堿類分子的濃度為4°C下的5 μ Μ。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到65微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為23微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施 例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸 變大，一段時間后，在含有-N+(CH3)3OH-強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶 相反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為680毫伏；保持溫度不 變，隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。實施例8改變第一容器的加熱面積與不加熱面積的比例為1/10。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到63微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為19微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸 變大，一段時間后，在含有-N+(CH3)3OH-強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶 相反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為590毫伏；保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。實施例9改變第一容器的加熱面積與不加熱面積的比例為1/6。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到57微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為16微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸 變大，一段時間后，在含有-n+(ch3)3oh_強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶 相反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為565毫伏；保持溫度不 變，隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。實施例10改變陰離子交換膜為含有-N+ph(CH3)20H_強堿性基團的聚乙烯和含 有-N+ph(CH3)20H_強堿性基團的聚丙烯復合的陰離子交換膜，其中ph為苯。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到50微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為8微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸 變大，一段時間后，在-N+ph (ch3) 2or強堿性基團的聚乙烯和含有-Mph (ch3) 2or強堿性基 團的聚丙烯復合的陰離子交換膜兩側溶液中的帶相反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值， 其產生的相應電勢值約為500毫伏；保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持 不變。原理同實施例1所述。實施例11改變陰離子交換膜為含有_nh2弱堿性基團的聚苯乙烯陰離子交換膜。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到45微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為6微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸
14變大，一段時間后，在含有-NHy^堿性基團的聚苯乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶相反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為450毫伏；保持溫度不變，隨 著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。實施例12改變陰離子交換膜為含有_NHCH3弱堿性基團的聚氯乙烯陰離子交換膜。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到53微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為9微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸 變大，一段時間后，在含有_NHCH3弱堿性基團的聚氯乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶相 反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為530毫伏；保持溫度不變， 隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。實施例13改變陰離子交換膜為含有_NCH3ph弱堿性基團的聚氯乙烯陰離子交換膜，其中ph為苯。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到48微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為7微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸 變大，一段時間后，在含有_NCH3ph弱堿性基團的聚氯乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶相 反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為480毫伏；保持溫度不變， 隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。實施例14改變有機堿類分子為脂肪胺類中的CH3NH2。有機堿類分子的濃度為4°C下的飽和 溶液。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到60微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為18微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。
未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸 變大，一段時間后，在含有-N+(CH3)3OH_強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶 相反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為600毫伏；保持溫度不 變，隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。實施例15 改變有機堿類分子為脂環(huán)胺類中的
有機堿類分子的濃度為4°C下的飽和溶液。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到55微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為13微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸 變大，一段時間后，在含有-N+(CH3)3OH_強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶 相反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為550毫伏；保持溫度不 變，隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。實施例16
4 °C下的飽和溶液。
改變有機堿類分子為氨基磺酸類中
有機堿類分子的濃度為
其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到58微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為16微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸 變大，一段時間后，在含有-N+(ch3)3OH_強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶 相反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為580毫伏；保持溫度不 變，隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。實施例17 改變有機堿類分子為醇胺類中的
有機堿類分子的濃度為4°C下的飽和溶液。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到62微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為20微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如上所述第一容器與第二容器中的離子處于 相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸變大， 一段時間后，在含有-N+(CH3)3OH_強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶相反 電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為620毫伏；保持溫度不變，隨 著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。實施例18改變有機堿類分子為苯胺類中的
有機堿類分子的濃度為4°C下的飽和溶
液。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到45微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為5微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸 變大，一段時間后，在含有-N+(ch3)3OH_強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶 相反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為400毫伏；保持溫度不 變，隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。實施例19改變有機堿類分子為喹啉類中的
有機堿類分子的濃度為4°C下的 飽和溶液。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到40微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為4微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。
未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸 變大，一段時間后，在含有-N+(CH3)3OH-強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶 相反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為380毫伏；保持溫度不 變，隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。實施例20改變有機堿類分子為吡啶類中的
有機堿類分子的濃度為4°C下的飽和溶
液。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到43微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為5微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸 變大，一段時間后，在含有-N+(CH3)3OH-強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶 相反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為390毫伏；保持溫度不 變，隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。實施例21改變有機堿類分子為吲哚類中
的有機堿類分子的濃度為4°C下的飽和溶液。其它條件同實施例1所述。未加熱時，在4°C時放置一段時間后如實施例1所述，第一容器與第二容器中的離 子處于相對平衡狀態(tài)，此時的電流值接近為零。在逐漸加熱至60°C的同時測電流，電流逐漸 變大，最大值達到40微安，保持溫度不變，隨著加熱時間的增長，氫氧根離子濃度梯度逐漸 降低并最后達到一穩(wěn)定值，約為3微安；時間繼續(xù)延長，電流基本保持不變。原理同實施例 1所述。未加熱時在4°C時放置一段時間后如實施例1所述第一容器與第二容器中的離子 處于相對平衡狀態(tài)，此時的電勢值接近于零。在逐漸加熱至60°C的同時測電勢，電勢逐漸變 大，一段時間后，在含有-N+(CH3)3OH-強堿性基團的聚乙烯陰離子交換膜兩側溶液中的帶相 反電荷的離子濃度達到一最大穩(wěn)定值，其產生的相應電勢值約為350毫伏；保持溫度不變， 隨著加熱時間的增長，電勢值基本保持不變。原理同實施例1所述。
權利要求
一種熱能發(fā)電電池，其包括電極，作為電解池的密閉容器，具有電絕緣性質的陰離子交換膜，解離常數隨溫度升高而減小的有機堿類分子的水溶液及水，其特征是所述的密閉容器中有與密閉容器的四個內壁密封相連接的具有電絕緣性質的陰離子交換膜，并且該陰離子交換膜將所述的密閉容器分成體積不相等的第一容器和第二容器，其中，在第一容器中盛放有解離常數隨溫度升高而減小的有機堿類分子的水溶液，在第二容器中盛放有水；所述的密閉容器只有其中所述的第一容器的底部的部分地方設置為需要加熱部分，在加熱部分處的第一容器中設置有陽極或陰極；在第二容器中設置有陰極或陽極；并且第一容器中設置的陽極或陰極的導線通向第一容器外，對應于第二容器中設置的陰極或陽極的導線通向第二容器外。
2.根據權利要求1所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的陽極或陰極材料是鉬電極、 銀/氯化銀電極或ITO電極。
3.根據權利要求1所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的第一容器與第二容器的體 積比為1/10 1/2。
4.根據權利要求3所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的第一容器底部的加熱部分 的面積占第一容器底部總面積的1/10 1/3。
5.根據權利要求1或3所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的第一容器底部的加熱 部分的面積占第一容器底部總面積的1/10 1/3，密閉容器的其它部分不進行加熱，以改 變第一容器中有機堿類分子的水溶液的溫度差。
6.根據權利要求1、3或4所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的第一容器底部的加 熱部分的加熱溫度為60°C 80°C，對于密閉容器的其它不加熱部分，通過控制密閉容器周 圍的環(huán)境溫度，使密閉容器的其它不加熱部分的溫度保持在溫度范圍為1°C 4°C，以改變 第一容器中有機堿類分子的水溶液的溫度差。
7.根據權利要求5所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的第一容器底部的加熱部分 的加熱溫度為60°C 80°C，對于密閉容器的其它不加熱部分，通過控制密閉容器周圍的環(huán) 境溫度，使密閉容器的其它不加熱部分的溫度保持在溫度范圍為1°C 4°C，以改變第一容 器中有機堿類分子的水溶液的溫度差。
8.根據權利要求1、4或7所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的加熱部分的加熱方 式是采用加熱裝置或利用太陽光照射方式進行加熱。
9.根據權利要求6所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的加熱部分的加熱方式是采 用加熱裝置或利用太陽光照射方式進行加熱。
10.根據權利要求1或7所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的第一容器中的有機堿 類分子的水溶液在l°c 4°C下時的濃度為1 μ M 飽和溶液的濃度。
11.根據權利要求6所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的第一容器中的有機堿類分 子的水溶液在1°C 4°C下時的濃度為1 μ M 飽和溶液的濃度。
12.根據權利要求1、7或11所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的有機堿類分子選 自脂肪胺類、脂環(huán)胺類、氨基酸類、氨基磺酸類、醇胺類、苯胺類、喹啉類、吡啶類、吲哚類中 的一種。
13.根據權利要求5所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的有機堿類分子選自脂肪胺類、脂環(huán)胺類、氨基酸類、氨基磺酸類、醇胺類、苯胺類、喹啉類、吡啶類、吲哚類中的一種。
14.根據權利要求10所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的有機堿類分子選自脂肪 胺類、脂環(huán)胺類、氨基酸類、氨基磺酸類、醇胺類、苯胺類、喹啉類、吡啶類、吲哚類中的一種。
15.根據權利要求12所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的脂肪胺類是RNHyR1NHRy NH2RNH2或NR1R2R3中的一種；其中R、R1^R2或R3獨立的為烷基；所述的脂環(huán)胺類是 中的一種； 所述的氨基酸類是 t其中氨基酸類中的R為烷基或帶有功能基團的烷基鏈； 中的一種； 所述的醇胺類是 .中的一種； 所述的苯胺類是 中的一種； NH2 NH2NH2 或 NH2所述的喹啉類是 所述的卩比唳類是 『狄所述的吲哚類是
16.根據權利要求13或14所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的脂肪胺類是RNH2、 R1NHR2, NH2RNH2或NR1R2R3中的一種；其中R、R1^ R2或R3獨立的為烷基；所述的脂環(huán)胺類是 中的一種； 所述的氨基酸類是 .其中氨基酸類中的R為烷基或帶有功能基團的烷基鏈； 所述的氨基磺酸類是 中的一種； 所述的醇胺類是 中的一種； 所述的苯胺類是 中的一種； 所述的喹啉類是中的一 、 種；所述的吲哚類是
17.根據權利要求15所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的烷基是C1 C2tl的烷基； 所述的功能基團是羥基、氨基、羧基、酚羥基、胍基、巰基、苯基、咪唑基、酰胺基或亞胺基中的一種。
18.根據權利要求16所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的烷基是C1 C2tl的烷基； 所述的功能基團是羥基、氨基、羧基、酚羥基、胍基、巰基、苯基、咪唑基、酰胺基或亞胺基中 的一種。
19.根據權利要求1所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的陰離子交換膜是在膜結構 中含有堿性活性基團的陰離子交換膜。
20.根據權利要求19所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的含有堿性活性基團的陰 離子交換膜選自堿性活性基團胺化的聚苯乙烯膜、堿性活性基團胺化的聚乙烯膜、堿性活 性基團胺化的聚氯乙烯膜、堿性活性基團胺化的聚丙烯膜中所組成的組中的至少一種。
21.根據權利要求19或20所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的堿性活性基團選 自-NR3OH、-NRR2OH, -NH2, -NHR, -NR2中的一種；其中R為脂肪烴取代基或芳香烴取代基；R2 為2個脂肪烴取代基、2個芳香烴取代基或1個為脂肪烴取代基1個為芳香烴取代基；R3為 3個脂肪烴取代基、3個芳香烴取代基、2個為脂肪烴取代基1個為芳香烴取代基、或1個為 脂肪烴取代基2個為芳香烴取代基。
22.根據權利要求21所述的熱能發(fā)電電池，其特征是所述的脂肪烴是C2 C2tl的脂肪 烴；所述的芳香烴是非稠環(huán)的C6 C3tl的芳香烴。
全文摘要
本發(fā)明屬于電池的設計及制備方法，涉及熱能發(fā)電電池。本發(fā)明是在作為電解池的密閉容器中有將密閉容器分成體積不相等的第一容器和第二容器的具有電絕緣性質的陰離子交換膜，第一容器中盛放有解離常數隨溫度升高而減小的有機堿類分子的水溶液，在第二容器中盛放有水；并且只有其中的第一容器的底部的部分地方設置為需要加熱部分，在加熱部分處的第一容器中及在第二容器中設置有電極。本發(fā)明主要利用有機堿類分子隨溫度升高解離常數減小，消耗了部分氫氧根離子，從而在陰離子交換膜的兩側產生了氫氧根離子濃度差，氫氧根離子經過陰離子交換膜進行擴散產生了電勢差對外做功，利用有機堿類分子與其加熱后產生離子的內部循環(huán)，實現電流持續(xù)和恒定。
文檔編號H01M6/36GK101872864SQ200910082548
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月24日 優(yōu)先權日2009年4月24日
發(fā)明者侯旭, 宋延林, 江雷, 田野, 翟錦, 聶富強, 聞利平 申請人:中國科學院化學研究所