【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种发电的电化学电池,更具体地涉及使用电沉积燃料的电池。电池的离子传导性介质包含有利于提高电沉积和/或扩展电池容量的添加剤。在本说明书中所引用的所有出版物、专利和专利申请,其全部通过引用结合于此。
技术介绍
众所周知电化学电池使用金属作为燃料。电化学电池使用电解液,一种溶剂分子和溶质离子的溶液,作为离子传导性介质也为人们所了解。由于溶剂分子与溶质离子之间的热力学作用使溶剂分子和溶质离子形成溶剂化物从而使电解液保持离子传导性。在使用金属作为燃料的此种电化学电池中,在放电过程中在作为阳极的燃料电极上金属燃料被氧化为可还原的金属燃料离子,氧化的金属燃料离子以可还原的形式留在电解质溶液中(作为溶剂化的离子,或是与其他离子结合,如在分子或络合物中)。在充电过程中,在电解液和燃料电极之间的界面上,可还原的金属燃料离子被还原为金属燃料,其现在用作阴极-从而通过该方法(被称为电沉积)将金属燃料镀在燃料电极。电解质溶液可含添加剤。电化学电池的电解液中使用添加剂已为人们所了解。此类装置的示例如第6,027,827号美国专利和第2009/0061293号美国专利申请,其全部内容并入本文中。用于不同的电化学系统的添加剂可包括亚硝酸盐、碘化锂、ニ氧化碳或ニ氧化硫。在电化学电池中使用添加剂的优点是,例如可通过在电极上形成离子传导层提高装置的电化学反应或减少对电极的润湿性问题。然而,其结果添加剂可能阻碍电化学电池的功能或效率。例如,再生电池中促进快速电镀的电解液可同时促进在电极上的金属燃料较不致密的电镀。然后较少的金属燃料可作为电化学电池在放电过程中的反应能量。专利技术 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.16 US 61/304,9281.ー种操作电化学电池的方法,其中所述电池包括 第一电极; 与第一电极间隔开的第二电极; 充电电极; 连通电极的离子传导性介质,所述离子传导性介质含有可还原的金属燃料离子和含聚(こニ醇)四氢糠基こ醚的添加剤, 其中所述方法包括通过以下步骤给电化学电池充电 1.在充电电极和所述第一电极之间施加电流,充电电极充当阳极以及第ー电极充当阴极,使得可还原的金属燃料离子被还原并在第一电极上电沉积为可氧化形式的金属燃料; .切断电流停止充电。2.权利要求I所述的方法,还包括使用电化学电池通过氧化作为阳极的所述第一电极上的金属燃料以及还原在作为阴极的所述第二电极上的氧化剂,从而产生从第一电极通过负载传导到第二电极的电子,以及氧化的金属燃料离子和还原的氧化剂离子反应形成副产物。3.权利要求I所述的方法,其中所述充电电极选自(a)第二电极,(b)与第一和第二电极间隔开的第三电极,或(C)第一电极的ー个或多个本体,其中第一电极包括多个间隔开的用于接收所述金属燃料的可滲透本体。4.权利要求2所述的方法,其中所述离子传导性介质是电解质水溶液。5.权利要求4所述的方法,其中所述电解质水溶液是碱性的。6.权利要求5所述的方法,其中所述电解质水溶液含氢氧化钾。7.权利要求I所述的方法,其中所述聚(こニ醇)四氢糠基こ醚的浓度是0.5mL/L至4.OmL/L。8.权利要求4所述的方法,其中所述聚(こニ醇)四氢糠基こ醚的浓度是在0.5mL/L至4. OmL/L之间。9.权利要求5所述的方法,其中所述聚(こニ醇)四氢糠基こ醚的浓度是在0.5mL/L至4. OmL/L之间。10.权利要求6所述的方法,其中所述聚(こニ醇)四氢糠基こ醚的浓度是在0.5mL/L至4. OmL/L之间。11.权利要求I所述的方法,其特征在于所述聚(こニ醇)四氢糠基こ醚有2-5个环氧こ烧单元。12.权利要求4所述的方法,其中所述聚(こニ醇)四氢糠基こ醚有2-5个环氧こ烷单J Li ο13.权利要求5所述的方法,其中所述聚(こニ醇)四氢糠基こ醚有2-5个环氧こ烷单J Li ο14.权利要求6所述的方法,其中所述聚(こニ醇)四氢糠基こ醚有2-5个环氧こ烷单J Li ο15.权利要求7所述的方法,其中所述聚(こニ醇)四氢糠基こ醚有2-5个环氧こ烷单J Li ο16.权利要求8所述的方法,其中所述聚(こニ醇)四氢糠基こ醚有2-5个环氧こ烷单J Li ο17.权利要求9所述的方法,其中所述聚(こニ醇)四氢糠基こ醚有2-5个环氧こ烷单J Li ο18.权利要求10所述的方法,其中所述聚(こニ醇)四氢糠基こ醚有2-5个环氧こ烷单元。19.权利要求I所述的方法,其中至少再充电在约20°C至60°C之间进行。20.权利要求I所述的方法,其中所述的金属燃料是锌,可还原的金属燃料离子是可还原的锌尚子。21.权利要求5所述的方法,其中所述的金属燃料是锌,可还原的金属燃料离子是可还原的锌尚子。22.权利要求7所述的方法,其中所述的金属燃料是锌,可还原的金属燃料离子是可还原的锌尚子。23.权利要求9所述的方法,其中所述的金属燃料是锌,可还原的金属燃料离子是可还原的锌离子。24.权利要求11所述的方法,其中所述的金属燃料是锌,可还原的金属燃料离子是可还原的锌离子。25.权利要求13所述的方法,其中所述的金属燃料是锌,可还原的金属燃料离子是可还原的锌离子。26.权利要求15所述的方法,其中所述的金属燃料是锌,可还原的金属燃料离子是可还原的锌离子。27.权利要求17所述的方法,其中所述的金属燃料是锌,可还原的金属燃料离子是可还原的锌离子。28.权利要求I所述的方法,其中所述第一电极包括一系列间隔布置的可滲透的本体;其中 在电化学电池充电过程中 在充电电极和至少ー个可渗透电极本体之间施加电化学电流,充电电极充当阳极以及所述至少一个可渗透电极本体充当阴极,使得可还原的金属燃料离子被还原以及在所述至少ー个可滲透电极本体上电沉积为可氧化形式的金属燃料; 所述电沉积导致可滲透电极本体间的生长,使得电沉积的金属燃料在可滲透电极本体之间建立电连接。29.权利要求I所述的方法,其中所述第二电极是用于在放电过程中吸收和还原氧的空气电极。30.权利要求2所述的方法,其中所述第二电极是用于在放电过程中吸收和还原氧的空气电极。31.权利要求3所述的方法,其中所述第二电极是用于在放电过程中吸收和还原氧的空气电极。32.权利要求4所述的方法,其中所述第二电极是用于在放电过程中吸收和还原氧的空气电极。33.权利要求5所述的方法,其中所述第二电极是用于在放电过程中吸收和还原氧的空气电极。34.权利要求6所述的方法,其中所述第二电极是用于在放电过程中吸收和还原氧的空气电极。35.电化学电池包括 用于在放电过程中氧化金属燃料和在再充电过程中还原可还原的金属燃料离子的第ー电极; 用于至少在放电过程中还原氧化剂的与第一电极间隔开的第二电极; 用于在再充电过程中氧化氧化剂的可氧化离子的充电电极; 连通电极的离子传导性介质,所述离子传导性介质包含可还原的金属燃料离子和含聚(こニ醇)四氢糠基こ醚的添加剤。36.权利要求29所述的电化学电池,其中所述充电电极选自(a)第二电极,(b)与第一和第二电极间隔开的第三电极,(C)第一电极的ー个或多个本体,其中第一电极包括多个间隔开的用于接收所述金属燃料的可滲透本体。37.权利要求30所述的电化学电池,其中所述离子传导性介质是电解质水溶液。38.权利要求37所述的电化学电池,其中所述电解质水溶液是碱性的。39.权利要求38所述的电化学电池,其中所述电解质水溶液含氢氧化钾。40.权利要求36所述的电化学电池,其中所述聚(こニ醇)四氢糠基こ醚的浓度是在O. 5mL/L 至 4. OmL/L 之间。41.权利要求37所述的电化学电池,其中所述聚(こニ醇)四氢糠基こ醚的浓度是在O. 5mL/L 至 4. OmL/L 之间。42.权利要求38所述的电化学电池,其中所述聚(こニ醇)四氢糠基こ醚的浓度是在O. 5m...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。