以水为主的电化学氢催化剂动力系统技术方案

本发明专利技术提供一种电化学动力系统，其由使氢催化反应至较低能(分数氢)态而产生电动势(electromotive?force，EMF)，从而使自分数氢反应释放的能量直接转换成电，该系统包含至少两种选自以下的组分：H2O催化剂或H2O催化剂来源；原子氢或原子氢来源；用于形成H2O催化剂或H2O催化剂来源和原子氢或原子氢来源的反应物；和一或多种引发原子氢的催化的反应物。该形成分数氢和电的电化学动力系统可还包括包含阴极的阴极隔室、包含阳极的阳极隔室、视情况选用的盐桥、于电池操作期间通过单独的电子流和离子质量输送构成分数氢反应物的反应物，和氢来源。由于氧化还原电池的半反应，因此产生分数氢的反应混合物由电子经由外部电路迁移和经由单独的路径(诸如电解质)进行离子质量输送以形成电路所构成。还提供一种为动力系统供能的电源和氢化物反应器，该动力系统包含(i)用于催化原子氢以形成分数氢的反应电池；(ii)化学燃料混合物，其包含至少两种选自以下的组分：H2O催化剂来源或H2O催化剂、原子氢来源或原子氢、用于形成H2O催化剂来源或H2O催化剂和原子氢来源或原子氢的反应物、一或多种引发原子氢的催化的反应物、和使该催化可进行的载体；(iii)用于逆转交换反应以自反应产物热再生该燃料的热系统；(iv)自产生动力的反应接受热的散热体；和(v)动力转换系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种电化学动力系统，其由使氢催化反应至较低能(分数氢)态而产生电动势(electromotive?force，EMF)，从而使自分数氢反应释放的能量直接转换成电，该系统包含至少两种选自以下的组分：H2O催化剂或H2O催化剂来源；原子氢或原子氢来源；用于形成H2O催化剂或H2O催化剂来源和原子氢或原子氢来源的反应物；和一或多种引发原子氢的催化的反应物。该形成分数氢和电的电化学动力系统可还包括包含阴极的阴极隔室、包含阳极的阳极隔室、视情况选用的盐桥、于电池操作期间通过单独的电子流和离子质量输送构成分数氢反应物的反应物，和氢来源。由于氧化还原电池的半反应，因此产生分数氢的反应混合物由电子经由外部电路迁移和经由单独的路径(诸如电解质)进行离子质量输送以形成电路所构成。还提供一种为动力系统供能的电源和氢化物反应器，该动力系统包含(i)用于催化原子氢以形成分数氢的反应电池；(ii)化学燃料混合物，其包含至少两种选自以下的组分：H2O催化剂来源或H2O催化剂、原子氢来源或原子氢、用于形成H2O催化剂来源或H2O催化剂和原子氢来源或原子氢的反应物、一或多种引发原子氢的催化的反应物、和使该催化可进行的载体；(iii)用于逆转交换反应以自反应产物热再生该燃料的热系统；(iv)自产生动力的反应接受热的散热体；和(v)动力转换系统。【专利说明】以水为主的电化学氢催化剂动力系统相关申请案的交叉参考本申请主张以下美国临时申请的优先权的权益:2011年4月5日申请的第61 /472，076号；2011年5月5日申请的第61 / 482，932号；2011年5月13日申请的第61 /485，769号；2011年5月27日申请的第61 / 490，903号；2011年6月17日申请的第61 /498，245号；2011年7月8日申请的第61 / 505, 719号；2011年8月5日申请的第61 /515，505号；2011年9月23日申请的第61 / 538，534号；2011年11月14日申请的第61，559，504号；2011年12月2日申请的第61，566，225号；2011年12月21日申请的第61 / 578，465号；2012年I月27日申请的第61 / 591，532号；和2012年3月19日申请的第61 / 612,607号，所有所述文献均以全文引用的方式并入本文中。
技术实现思路
本专利技术涉及一种产生电和热能中的至少一种的电化学动力系统，其包含相对于大气封闭的容器，该容器包含至少一个阴极；至少一个阳极；至少一个双极板；和于电池操作期间在单独的电子流和离子质量输送下构成分数氢(hydrino)反应物的反应物，所述反应物包含至少两种选自以下的组分:a)至少一种H2O来源；b)包含选自11!1、0!1、0!1_、新生!120、H2S或MNH2中的至少一种 的至少一种催化剂来源或催化剂，其中η为整数且M为碱金属；和c)至少一种原子氢来源或原子氢、一或多种用于形成催化剂来源、催化剂、原子氢来源和原子氢中的至少一种的反应物；一或多种引发原子氢的催化的反应物；和载体，其中阴极、阳极、反应物和双极板的组合维持各阴极与相应阳极之间的化学电位以允许原子氢的催化传播，且该系统还包含电解系统。在一个实施方式中，该电化学动力系统的电解系统间歇电解H2O以提供原子氢来源或原子氢且使电池放电以使该循环的净能量平衡存在增益。反应物可包含至少一种选自以下的电解质:至少一种熔融氢氧化物；至少一种低共熔盐混合物；熔融氢氧化物与至少一种其它化合物的至少一种混合物；熔融氢氧化物与盐的至少一种混合物；熔融氢氧化物与卤化物盐的至少一种混合物；碱性氢氧化物(alkaline hydroxide)与喊性齒化物(alkaline halide)的至少一种混合物；LiOH_LiBr、LiOH-LiX、NaOH-NaBr、NaOH-Na1、NaOH-NaX和KOH-KX (其中X表示卤离子)、至少一种基质和至少一种添加剂。电化学动力系统可还包含加热器。电化学动力系统的高于电解质熔点的电池温度可在至少一个选自以下的范围内:高于熔点约O至1500°C、高于熔点约O至1000°C、高于熔点约O至500°C、高于熔点约O至250°C和高于熔点约O至100°C。在实施方式中，电化学动力系统的基质包含以下中的至少一种:氧阴离子化合物、铝酸盐、钨酸盐、锆酸盐、钛酸盐、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硝酸盐、铬酸盐和锰酸盐、氧化物、氮化物、硼化物、硫族化物、硅化物、磷化物和碳化物、金属、金属氧化物、非金属和非金属氧化物；碱金属、碱土金属、过渡金属、内过渡金属和稀土金属和 Al、Ga、In、Sn、Pb、S、Te、Se、N、P、As、Sb、B1、C、S1、Ge 和 B 和可形成氧化物或氧阴离子的其它元素的氧化物；至少一种氧化物，诸如碱金属、碱土金属、过渡金属、内过渡金属和稀土金属和 Al、Ga、In、Sn、Pb、S、Te、Se、N、P、As、Sb、B1、C、S1、Ge 和 B 和可形成氧化物的其它元素中的一种，和一个氧阴离子，且还包含至少一个来自以下的组的阳离子:碱金属、碱土金属、过渡金属、内过渡金属和稀土金属和Al、Ga、In、Sn和Pb的阳离子；LiA102、Mg0、Li2Ti03或SrTiO3 ；阳极材料和电解质化合物的氧化物；阳离子和电解质的氧化物中的至少一种；电解质MOH(M=碱金属)的氧化物；包含以下的组的元素、金属、合金或混合物的电解质的氧化物:Mo、T1、Zr、S1、Al、N1、Fe、Ta、V、B、Nb、Se、Te、W、Cr、Mn、Hf、Co 和W，其中 M'表示碱土金属;Mo02、Ti02、Zr02、Si02、A1203、NiO、FeO 或 Fe203、Ta02、Ta205、V0、V02、V203、V205、B203、NbO> NbO2 > Nb2O5 > SeO2 > Se03、Te02、Te03、W02、W03、Cr3O4> Cr2O3 > CrO2 > CrO3>Mn。、Mn3O4' Mn2O3' MnO2' Mn2O7' HfO2, Co2O3' CoO、Co3O4' Co2O3 和 MgO ;阴极材料的氧化物和视情况选用的电解质的氧化物；Li2Mo03 或 Li2MoO4' Li2TiO3' Li2ZrO3' Li2SiO3' LiAlO2' LiNiO2,LiFe02、LiTa03、LiV03> Li2B407、Li2Nb03、Li2Se03、Li2Se04、Li2Te03、Li2Te04、Li2WO4、 Li2CrO4、Li2Cr2O7, Li2MnO4, Li2HfO3, LiCoO2和M' 0(其中M'表示碱土金属)和MgO ;阳极元素或同一族元素的氧化物，和Li2Mo04、Mo02、Li2W04、Li2Cr04和Li2Cr2O7 (在Mo阳极的情况下)，且添加剂包含以下中的至少一种:S、Li2S、氧化物、Mo02、Ti02、Zr02、Si02、Al203、Ni0、Fe0 或 Fe203、TaO2> Ta2O5> VO、VO2> V2O3> V2O5&g本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰德尔·L·米尔斯，
申请(专利权)人：布莱克光电有限公司，
类型：
国别省市：