本发明专利技术是化学热泵电解技术的开发利用。现在的化学电解技术以Ｖ电力消耗作为唯一的能量来源，化学热泵电解技术提供两种能量来源：Ｖ（电能）和Ｑ（热能）。投入电解过程的总能量有两部分：克服电阻［导线电阻和电解液电阻等］；提升价电子能量等级。事实证明，Ｑ（热能）可以作为价电子能量等级提升的部分能量来源，物理温差电效应的冷端就是一个实际例子。ｅ（Ｃｕ）＋Ｑ（热）－＞ｅ（Ｚｎ）把物理温差电的冷端技术引入化学电解电路。宏观视觉＝能量守恒，能量搬家。微观视觉＝价电子是能量搬家的运载工具，在冷端［能量输入端］装车，在热端［能量输出端、电解槽］卸车。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利属于化学领域，物理化学、电解技术应用。
技术介绍
1、 化学电解质溶液置换反应一〉化学原电池反应Zn+CuS04 = ZnS04+Cu+Q (热)式中Zn+=+Cu+Q (热) Zn+ = +Cu+Q (热)价电子从"金属导体Zn"转移到"金属导体Cu"，同时释放出Q (热)。e(Zn)=e(Cu)+Q (热)说明e价电子是有能量等级的。化学反应过程中，e价电子服从"e趋向于能量等 级最小化原理"，在不同的导电体之间转移，e能量等级下降、同时释放出多余的能量。活泼性越大的金属原子，它的e价电子能量等级越高；活泼性越小的金属原子，它的e 价电子能量等级越低。在化学置换反应中，e价电子的能量等级变化越大、降低越多， 所释放出来的能量也就越大、越多；在化学原电池反应中，也就是所释放出来能量电 能越大、越多。2、 化学原电池反应—〉物理直流电路温差电热端反应价电子从"金属导体Zn"转移到"金 属导体Cu"，同时释放出Q(热)。e(Zn)=e(CU)+Q (热)化学置换、化学原电池的反 应只有一个方向，价电子e从Zn转移到Cu同时释放出Q (热)，服从e自发趋向于能量 等级最小化原则。物理直流电路温差电反应有两个方向，热端和冷端；热端反应方向与化 学原电池反应方向一致e(Zn)=e(CU)+Q (热)，冷端与热端(还有化学置换、化学原电 池反应)的反应方向相反e(Cu)+Q (热)一〉e(Zn)。热端是价电子能量等级的下降过程， 伴随着能量的释放输出；冷端是价电子能量等级的上升过程，伴随着能量的吸收输入。 注明化学以阳离子与价电子之间的相互作用力为动力、物理直流电路以外界电压为动力，驱动价电子作定向转移。3、 冷端的意义在于价电子能量等级(简称能级)的上升过程，伴隨着能量的吸收输入，它的能量来源是可以部分利用Q (热)来贡献给e价电子能量等级的上升。物理直流电路 温差电现象的冷端反应证明了这一点！那么，就像空气、阳光一样，再平常不过的Q(热) 也有它的开发利用价值。我们可以开发利用Q (热)来贡献给价电子能级的提升工程， 这是化学热泵电解的一个重要基础出发点！4、 用能量守恒的眼光看e价电子在各种导电体之间转移所发生的热效应与e能量等级变化电阻热之外的热效应发热现象/吸热现象。e价电子转移到新的导电体之中，生存环 境改变原子实物理场/离子晶格，e价电子必然入乡随俗发生e能量等级的改变(取 数理统计平均值)，伴随着热效应的发生。那么，冷端的吸热现象就是e价电子能量等级 升高所引起的，符合能量不灭定理。5、 以25度时氢气标准电极电位表说明e价电子能量等级的变化与能量输出§输入之间的关 系a、活泼性越强的金属，它的e价电子能量等级越高一还原能力越强大；物理方面 逸出功越小/低功函，费米能级越高。活泼性越弱的金属，它的e价电子能量等级越低 一还原能力越弱小。物理方面逸出功越大/高功函，费米能级越低。b、 在活泼性相差越大(它们的e价电子能量等级相差越大)的金属之间，化学溶液置换 时释放出的Q (热)越多；结合成原电池时释放出来的V (电能)越多。银锌电池大于铜锌电 池就是 一 个例子。 Zn+2Ag* = Zn**+2Ag+Q (Zn\Ag) Zn+Cu** = Zn**+Cu+Q (Zn\Cu) Q(ZrAAg)大于Q(ZiACu)e(Zn) = e(Ag)+Q(Zn\Ag) e(Zn) = e(Cu)+Q(Zn\Cu)c、 在活泼性相差越大(它们的e价电子能量等级相差越大)的金属之间，组合成物理直 流电路的温差电现象时，热端释放的热能越多、冷端吸收的热能越多必须合理配置它们的e价电子之间的逸出功相差越大、功函数相差越大、费米能级相差越大。
技术实现思路
价电子作为负电荷载体，它的负电荷数量是一。不管e价电子转移到任何导电体，它的 负电荷数量是一样的。价电子在作为负电荷载体的同时，也是能量的载体〖在不同的导电体 当中，价电子的能量等级(简称能级)是不相同的。』，这一点我们今后必须加强重视它、开 发利用它。在化学领域，我们把它叫做价电子。在物理领域，金属中我们把它叫做共有化自 由电子；半导体中我们把它叫做载流子。其实，我们可以找到它们的共性部分=原子的最外 层电子，可以参与导电过程的那一部分电子。我们对于它作为能量载体感兴趣，对于它在不 同导电体之间转移所产生的能量等级变化感兴趣，对它在不同导电体之间转移所产生的能量 输入、能量输出感兴趣，努力开发利用。解决方案本专利技术专利申请是200810071651. 4专利技术专利部分内容的具体化、清晰化。在直流电路中，电力消耗主要是转化成两部分能量1、克服电阻，驱动导电电子的定向 转移，最后转换成电阻热；2、 V电激发We价电子能量等级能级上升，物理是克服门槛 电压半导体LED，半导体激光器，P-N结整流二极管e (NO +V—>e(N) e(P)+V—〉e(M)，最后转化成门槛热和hv(光量子)发射，e(N) 二e(P)+Q(门槛热)e(N) =e(P)+hv (光量子发 射)化学是电解槽初始导通电压，最后转化成化学能和电解质溶液电阻热。我们把电解质溶 液看作一种特殊的导电体， 一样服从电流导通的e价电子能量等级门槛要求简称化学门槛 电压。其中，价电子能级的上升是可以部分利用Q (热)来实现的；这部分Q (热)可以等 量节省原来的电压消耗，这完全符合能量守恒、能量不灭定律。设有 一 条直流电路P-Au-Ag-Cu-Zn-A1-N 那么价电子能级就是 e(P)->e (Au)-〉e (Ag)-〉e (Cu) ->e(Zn) ->e (Al)->e (N) 这是一个价电子能量等级逐步提升的 进行时。从高功函金属Au到低功函金属Al的逐渐过渡形式，高功函金属与P半导体接触、 低功函金属与N半导体接触。我们以P半导体为阳极/以N半导体为阴极，以Cu为电源导线， 以电解产物氢气/氧气为其中的一个实际例子e(OPT) —〉e(P) — 〉e(Au) —〉e(Ag) — 〉e(Cu)在 每一个接触界面，都是同时依靠"Q(热激发"/。+V(电激发H " —起来提升e价电子能量等级。 40H~ —4e(0H )二2H20+02 e(Cu) —〉e(Zn) — 〉e(Al) — 〉e(N) 2W+2e(N)W2+Q 它的结构特征就是在电解电路中添加冷端，这样做的结果是输入电解槽的能量来 源有两个电压消耗和冷端能量转移热泵技术应用。有益效果技术进步1、添加了一种能源输入，把冷端从环境介质中吸收来的 Q(热能H运载到一一电解槽释放出来.在阳极,e(OlT)〉e(P)/e(Au) 在 阴极，e(Zn)/e(Al)/e(N)〉e(H2)在电极上面发生e转移服从"价电子能量等级门槛定理"， 大大减少了 V电激发％提升价电子能级的负担,等量节省了电压消耗。以Q(热激发)％提升价 电子能量等级部分替代V(电激发)X提升价电子能量等级，等量节省了电压消耗。2、冷端吸 热装置产生的冷源可以作为冷冻一冷藏一空调的用途！3、电极可以镀薄薄的一层金*铂等抗腐 蚀材料,隧道穿越不影响价电子能级。4、化学热泵电解技术不仅仅用于电解质溶液产生氢气/ 氧气，它有许多种用途，为本文档来自技高网...
【技术保护点】
在电解电路添加冷端吸热装置，吸收Ｑ（热）贡献于价电子能量等级的提升。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林开平，林敏堂，
申请(专利权)人：林开平，林敏堂，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]
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