发明者布鲁斯·a·佩罗特
参考文献引用:
美国专利文献
编号名称日期
科利恩等……8月3, 1999
其他参考资料
照片海葵氧疗电反应被T.H.马里(1959年)
能量的直接转换(1964),William R. Corliss著,第28-29页

抽象

公开了一种利用臭氧气体产生电能的方法。本发明可用于任何一种
作为一种初级电池或燃料电池。本发明可以结合低安培电离能
具有低电压,高电流,电化学能量,生产复合更高的功率输出。

6如权利要求1绘图图

技术领域发明

本发明一般涉及具有高密度的电化学转换电池。

发明背景

典型的电化学金属到空气,和燃料电池是有限的,因为没有足够的氧气可以吸收阴极。另一个缺点是在许多情况下使用昂贵的催化剂来加速吸收。

本发明通过将氧气转化为臭氧气体,克服了上述限制。这就产生了可用的单原子氧,可以很容易地转化为电能,特别是利用电离的单原子氧来经济地产生高功率密度。本发明提供了一种比现有技术的电化学发电电池具有更好性能的方法。

本文所述的方法将利用任何能量源的氧会吸收,以实现其转化成臭氧。从电子源,紫外线引起的放射性材料,等离子化的高电压电离,可以使用以使该转化。任何数量的能量来源,可以氧气转化为臭氧,可以使用,并不会脱离本发明的主旨。

将电离能量转换为电流的装置已经在现有技术中使用,但效果不佳。

原子电池利用放射性物质释放出的电离粒子来产生电流。William R. Corliss在他的报告中讨论了放射性同位素排出的电离粒子的直接使用;能量的直接转换(1964)第28-29页。在他的报告中,锶-90释放的高速电离贝塔粒子产生了一股电离粒子电流。粒子上的电荷被金属圆柱中和了。中和的粒子将找到它们的方式回到锶-90再次电离。只要锶-90仍然具有放射性,这个循环就会重复。这种方法产生的功率产生高压,但产生极低的安培数。

尽管存在于这种技术的现有技术中,据认为还没有先前存在能够产生高水平的功率中的一个小的,紧凑的电气设备。它是本发明的目的是提供实施改进的装置,以提供电功率的有效和经济的来源的方法。本发明解决了现有技术的电化学电池的限制。

本发明的主要目的是提供一种利用臭氧气体来产生电能的直接方法,并且用于利用各种电离源以高效率一种新的和新颖的装置。

发明内容

根据本发明,提供了一种利用电离能源从现有的氧气供应产生臭氧气体的方法。

在本发明中,新的和新颖的改进是显而易见的。现有技术的限制已被本文所公开的方法解决。需要昂贵的催化剂,如铂被消除。本发明利用现有技术中已知的电化学电池的基本原理。然而,本发明是独特的,它利用来自其外部氧气供给产生的臭氧气体。当在本发明所产生的臭氧它放弃自由电子。臭氧还捐赠单原子氧阴极。作为氧(O1)进入细胞,它是由阴极电极吸收。

在典型的KOH + H2O电解质中,氧原子(O1)与水分子反应,产生带负电荷的羟基(OH -)离子。在这个反应中,阴极失去电子而带正电荷。

羟基离子在电解液中迁移,并与相反的阳极电极反应,使之氧化。阳极通过反应接收到电子,当电极之间连接上负载时,电子将从带负电荷的阳极流向阴极。我对所涉及的电化学过程并无异议。我对将单原子氧输送到细胞的方法提出我的主张。由许多能源产生的转换臭氧和本发明中的氧气可直接用于驱动电机、照明、产生热量,并用于电化学。

本发明的方法包括本发明。利用靠近被空气包围的电化学电池阴极的电离能量源的方法,或交替地利用另一种氧源,如过氧化氢。提供了将臭氧气体转换为电能的方法。当本发明用作燃料电池时,还有利于在阳极上提供电离能量源。

本发明的其它目的和优点将从本发明的优选实施例的以下描述中变得显而易见,其中,附图的引用,其中:

图。图1示出本发明中使用的方法。

优选实施例的详细描述

按照本发明,提供了包括阳极电极,空气阴极,并且用作离子导电介质的电解质的电化学电池。优选的是,所选择的电解质是一个不与在本发明中使用的电极反应。本发明提供一种金属屏供给臭氧到阴极电极。该屏幕可以通过任何数量的本领域已知的可用源的由离子化。第二金属丝网可以附加在阳极被提供以电离氢的燃料。当使用本发明作为主要的5细胞则不需要该第二屏幕。

产生电能的方法包括所述的产生供应到电化学电池的臭氧的装置。这可以通过将所提供的金属屏暴露于高压电子源来实现。这个源必须高到足以电离空气。高频,高电压,低安培,电子产生的能源可以用于这一目的。还可以将电离放射性物质镀到所提供的金属丝网上。可以使用各种电离源,而且不会背离本发明的精神。

臭氧的成有用的电能的转化是在本发明中变得显而易见。本发明的效果提供了一种实用和经济的能量源瞬间。氧转变成电能以非常高的效率与本发明的效用。

现在参照图纸的图1,提供了阳极电极1。多孔分离器3用离子导电电解质如氢氧化钾(KOH + H2O)湿润。提供了一种多孔空气阴极电极2。5a和5d为金属屏。金属屏5a和金属屏5d可涂有电离放射源。任何数量或组合的放射性物质都可以被使用,而且仍然不会背离本发明的精神。金属屏5b和金属屏5c作为物理电触点。提供玻璃纤维布4a和玻璃纤维布4b作为气体收集器,用于发生电离的地方。可以使用其他类似布料的绝缘材料,而且不会背离本发明的精神。我主张的是发电的方法,而不是它的一般体现。

如果从电子源对金属屏5a或金属屏5c施加电离能量,那么它必须由外部电离源启动,未显示。金属屏5a和金属屏5c可以由金属复合材料或金属陶瓷组成,但仍不会背离本发明的精神。当本发明开始产生电能时,不再需要外部的电离源。导线6a是物理连接到阳极1,并提供一个正电荷连接到外部电路(没有显示)。导线6b与阴极2物理连接,并向外部电路提供一个负电荷,未显示。当本发明作为燃料电池操作时,导线6c物理连接到金属屏5a,其中提供电离能量。当本发明作为初级电池或燃料电池操作时,导线6d与金属屏5d物理连接,其中提供电离能量。

利用本发明,可以以更紧凑的方式与任何先前已知的电化学系统来获得更大的能量。

任何数量的电子电路都可以用来产生所需的电离能量,而且不会背离本发明的精神。

因此,已经描述了本发明,其特征在于:

  1. 一种电化学电池臭氧产生电流,其包括:
    • 多孔电负阳极;
    • 多孔的正电阴极;
    • 所述多孔正电阳极和隔膜,所述多孔电负性的氧阴极;图。1
    • 和电解质是化学惰性的在相对于所述阳极和所述阴极,其允许所述阳极之间的离子迁移和所述阴极。
  2. 带电的电离金属屏或屏:
    • 放射性物质;
    • 紫外光线;
    • x射线;
    • 宇宙射线;
    • 化学;
    • 电子激发;要么
    • 大气的潜力。
  3. 甲布型绝缘分离器,用于分离所述金属屏或从所述阳极的屏幕和所述权利要求2的阴极。
  4. 金属屏蔽,金属,合金,金属复合材料,或金属陶瓷物理地接触所述阳极的组成,并且所述权利要求1的阴极。
  5. 被物理地连接到所述阳极和所述权利要求1的阴极的金属引线。
  6. 金属导线引线是物理连接到声称4的金属屏幕。