專利名稱：新概念光熱電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域，涉及
熱能直接轉(zhuǎn)換為電能的新概念光熱電池。
種綠色環(huán)保電池，特別是涉及一種將光能或
背景技術(shù)：
隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，人類對能源的需求越來越大，能源短缺和能源危機以及 由常規(guī)能源所帶來的環(huán)境污染和全球變暖問題已越來越嚴重。隨著電動汽車、筆記本電腦、 數(shù)碼相機、手機、掌上電腦以及其新興的無線設(shè)備的快速發(fā)展，全球?qū)﹄姵氐男枨蟛粩嗌?升。目前太陽能電池雖然存在環(huán)保無污染無機械振動、且只要有太陽就能夠發(fā)電的優(yōu)點， 但是存在著陰雨天或者夜晚發(fā)不了電的缺點；而鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、空氣電池、 鋰電池等充電電池雖然有著許多優(yōu)點，但也存在著電池使用壽命短、充電時間長、充電一次 后電能使用時間過短等缺點；燃料電池效率高、機動靈活、燃料多樣、無污染，但是它消耗燃 料，而且價格較貴。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，本發(fā)明提供一種將光能或熱能直接轉(zhuǎn)換為電能的 新概念光熱電池。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種新概念光熱電池，有通過至少 各有一根的導(dǎo)氣管一和導(dǎo)氣管二相聯(lián)通的密閉電槽一和電槽二，在電槽一內(nèi)裝有濃硝酸銀 溶液或者濃硝酸，在電槽二里裝有銀粉和水，在電槽一內(nèi)裝有陽極一和陰極一，在電槽二內(nèi) 裝有陽極二和陰極二，在電槽一或電槽二的上部和下部分別設(shè)有光源或熱源，當電槽一正 向發(fā)電時，利用絕熱遮光罩罩住電槽二，使電槽二絕熱和隔光，則陽極二和陰極二通過導(dǎo)線 向外接負載供電；當正向發(fā)電完成后，立即進行反向發(fā)電，反向發(fā)電時，利用絕熱遮光罩罩 住電槽一，使電槽一絕熱和隔光，然后讓光源照射或者用熱源加熱電槽二，電池開始反向發(fā) 電，則陽極一和陰極一通過導(dǎo)線向外接負載供電。 所述電槽一和電槽二采用透光性好的透明耐腐蝕性材料制作而成，使電槽一和電 槽二整體密封，以防止反應(yīng)生成的氣體外泄。 在所述電槽一和電槽二的上部分別設(shè)有電池蓋，通過電池蓋給電槽一和電槽二分 別添加硝酸銀溶液或濃硝酸、銀粉和水。 所述陽極一和陰極一、陽極二和陰極二分別采用石墨材料制作而成。 所述陽極一設(shè)置在電槽一的底壁內(nèi)側(cè)處，所述陰極一設(shè)置在電槽一的側(cè)內(nèi)壁處。 所述陽極二設(shè)置在電槽二的底壁內(nèi)側(cè)處，所述陰極二設(shè)置在電槽二的側(cè)內(nèi)壁處。 所述導(dǎo)氣管一的一端連通電槽一，另一端連通電槽二并插入電槽二的溶液中；所
述導(dǎo)氣管二的一端連通電槽二，另一端連通電槽一并插入電槽一的溶液中。 所述外接負載為充電器及充電電池、水電解器以及其它各種用電器及相應(yīng)電路。 本發(fā)明的有益效果是只要有光源或者熱源存在，本發(fā)明就可連續(xù)發(fā)電，在夜晚，
3本發(fā)明還可以利用照明光或者其它各種熱源發(fā)電；本發(fā)明構(gòu)造簡單，制造成本低，投資省，維修維護簡單，無使用壽命限制；本發(fā)明發(fā)電干凈、清潔、無污染、無機械傳動裝置、無振動噪音，只要有光或者熱存在就能源源不斷地提供電源，符合環(huán)境保護、能源安全和可持續(xù)發(fā)展的要求；本發(fā)明運輸使用方便，適用性廣，既能安裝在家里為家庭提供電能，也可以將若干本發(fā)明所述新概念光熱電池串聯(lián)或者并聯(lián)起來組建成中型或大型發(fā)電站；本發(fā)明的能源來源多樣，它可以是太陽光、照明光、紅外光等綠色光能，也可以是其它各種能源和熱源，它可將各種能源進行組合使用，還可以根據(jù)實際情況就地取材。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中l(wèi)-電槽一、2-電槽二、3-導(dǎo)氣管一、4-導(dǎo)氣管二、5-陽極一、6-陰極一、7-陽極二、8-陰極二、9-光源、10-熱源、11-電池蓋、12-負載一，13-負載二。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明 參見圖l一種新概念光熱電池，有通過至少各有一根的導(dǎo)氣管一3和導(dǎo)氣管二4相聯(lián)通的密閉電槽一 1和電槽二 2，所述導(dǎo)氣管一 3的一端連通電槽一 1，另一端連通電槽二 2并插入電槽二 2的溶液中，所述導(dǎo)氣管二 4的一端連通電槽二 2，另一端連通電槽一 1并插入電槽一1的溶液中，同時電槽一1和電槽二 2采用透光性好的透明耐腐蝕性材料制作而成，使電槽一 1和電槽二 2整體密封，以防止反應(yīng)生成的氣體外泄；在電槽一 1內(nèi)裝有濃硝酸銀溶液或者濃硝酸，在電槽二2里裝有銀粉和水，在電槽一1內(nèi)裝有通過導(dǎo)線外接有負載12的陽極一 5和陰極一 6，在電槽二 2內(nèi)裝有通過導(dǎo)線外接有負載二 13的陽極二 7和陰極二 8，在電槽一 1或電槽二 2的上部和下部分別設(shè)有光源9和熱源IO，則陽極二 7和陰極二 8通過導(dǎo)線向外接負載二 13供電；當正向發(fā)電完成后，立即進行反向發(fā)電，反向發(fā)電時，利用絕熱遮光罩罩住電槽一 l，使電槽一 1絕熱和隔光，然后讓光源照射或者用熱源加熱電槽二 2，并開始反向發(fā)電，則陽極一 5和陰極一 6通過導(dǎo)線向外接負載一 12供電。
所述電槽一 1和電槽二 2的上部分別設(shè)有電池蓋ll，通過電池蓋11給電槽一 1和電槽二 2分別添加濃硝酸銀溶液、銀粉和水；所述陽極一 5和陰極一 6、陽極二 7和陰極二 8分別采用石墨材料制作而成，陰極一 6設(shè)置在電槽一 1的側(cè)內(nèi)壁處，陽極一 5設(shè)置在電槽一1的底壁內(nèi)側(cè)處；所述陰極二 8設(shè)置在電槽二 2的側(cè)內(nèi)壁處，所述陽極二 7設(shè)置在電槽二 2的底壁內(nèi)側(cè)處；所述外接負載為充電器及充電電池、水電解器以及其它各種用電器及相應(yīng)電路。 硝酸銀是一種見光或遇熱就能分解的物質(zhì)，在盛有硝酸銀溶液的電槽一 (1)里，硝酸銀見光或遇熱分解為銀、二氧化氮和氧氣，其化學(xué)反應(yīng)為
2AgN03 = 2Ag+2N02 t +02個 在盛有銀和水的電槽二里，水與從盛有硝酸銀溶液的電槽里出來的二氧化氮和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成硝酸，其總反應(yīng)方程式如下
4N02+2H20+02 = 4腦3 二氧化氮、氧氣與水結(jié)合生成硝酸是分兩個過程進行的，首先是二氧化氮與水結(jié)合生成硝酸和一氧化氮， 一氧化氮接著和氧氣結(jié)合生成二氧化氮，二氧化氮再和水結(jié)合生成更少的一氧化氮，如此類推，最后一氧化氮接近于零的極限，所以以上的總方程式是下面兩個方程式疊加起來寫的，一氧化氮作為中間產(chǎn)物被省約掉了
二氧化氮與水結(jié)合生成硝酸和一氧化氮，反應(yīng)方程式如下
3N02+H20 = 2HN03+N0個 —氧化氮NO易被氧化成N02，反應(yīng)方程式如下
2N0+02 = 2N02個 硝酸具有強氧化性，濃HN03氧化能力大于稀HN03。常溫下，濃硝酸與不活潑金屬銀反應(yīng)生成銀(Ag)、二氧化氮(N02)和水(H20);稀硝酸與不活潑金屬銀的反應(yīng)成銀(Ag)、一氧化氮(NO)和水(H20)。它們的總反應(yīng)方程式分別如下
Ag+2HN03 (濃)=AgN03+N02個+H20
3Ag+4HN03 (稀)=3AgN03+N0個+2H20 以上反應(yīng)方程式落實到陰極、陽極上就是在陽極，銀失去電子(e-)變成銀離子(Ag+)進入溶液與硝酸根離子(N03—)結(jié)合生成硝酸銀。在陰極，硝酸(HN03)得到電子(e-)變成硝酸根離子(N03—)、水0120)、二氧化氮(N02)或一氧化氮(NO)。
陽極Ag+N03— — AgN03+e-
陰極2HN03+e- — N03—+H20+N02個
或者如下 陽極3Ag+3N03— — 3AgN03+3e_
陰極4HN03+3e- — 3N03—+2H20+N0個 本發(fā)明根據(jù)濃硝酸銀見光和遇熱易分解的特點，用光源照射或者熱源加熱電槽一里的濃硝酸銀溶液，使?jié)庀跛徙y分解為銀、二氧化氮和氧氣，銀在重力作用下沉淀到電槽一的底部，二氧化氮和氧氣則通過導(dǎo)氣管一進入電槽二內(nèi)，與電槽二里的水結(jié)合生成硝酸，硝酸則與電槽二底部的銀粉起化學(xué)反應(yīng)。在電槽二內(nèi)銀失去電子(e-)變成銀離子(Ag+)進入溶液與硝酸根離子(N03—)結(jié)合生成硝酸銀，由陽極二、導(dǎo)線、負載和陰極二所構(gòu)成的電路產(chǎn)生電流，電子(e-)與陰極二附近的硝酸結(jié)合生成硝酸根離子(N03—)、水和二氧化氮或一氧化氮。在陽極處，充當還原劑的銀(Ag)失去電子被氧化成銀離子(Ag+)，在陰極處，充當氧化劑的硝酸(HN03)得到電子被還原成硝酸根離子(N03—)、水和二氧化氮或一氧化氮，二氧
化氮或一氧化氮和氧氣再與水結(jié)合生成更少的硝酸，如此反復(fù)；只有極少量沒有來得及起反應(yīng)的二氧化氮、一氧化氮和氧氣通過導(dǎo)氣管二返流回電槽一，與電槽一里的水反應(yīng)生成
硝酸或者經(jīng)導(dǎo)氣管一流回電槽二，并再和水結(jié)合生成硝酸，如此反復(fù)；而在電槽二里，二氧化氮和水結(jié)合生成的硝酸不斷與銀粉起反應(yīng)，生成硝酸銀、水和一氧化氮或者二氧化氮。一氧化氮和氧氣結(jié)合生成二氧化氮，二氧化氮和氧氣與水結(jié)合又生成硝酸，而極少量沒有來得及起反應(yīng)的一氧化氮或者二氧化氮或者氧氣通過導(dǎo)氣管二進入電槽一，與電槽一里的水反應(yīng)生成硝酸或者通過導(dǎo)氣管一再返流回電槽二，繼續(xù)與電槽二里的水結(jié)合生成硝酸，如此反復(fù)。隨著反應(yīng)的不斷進行，電槽一里的濃硝酸或者硝酸銀不斷分解，濃硝酸或者硝酸銀溶液的濃度越來越低，最后剩下的主要是水和沉淀在電槽一底部的銀粉，而電槽二里最后剩下的主要是硝酸銀溶液。當正向發(fā)電接近完成后，可以開始反向發(fā)電，反向發(fā)電原理和正向發(fā)電原理相同，不同之處是正向發(fā)電時，絕熱遮光罩罩住電槽二，使其絕熱和隔光，然后
5讓光源照射或者用熱源加熱電槽一，電流從陽極二與陰極二輸出；而反向發(fā)電時，絕熱遮光罩罩住電槽一，使其絕熱和隔光，然后讓光源照射或者用熱源加熱電槽二，電池開始反向發(fā)電和運行，電流從陽極一與陰極一之間輸出。 本發(fā)明發(fā)電有正向發(fā)電和反向發(fā)電之分，另一種該實施方式與上述實施方式的不同之處主要是電槽一 1里裝的主要是濃硝酸，而不是濃硝酸銀溶液，該實施例以正向發(fā)電為主，反向則為充電過程，正向發(fā)電時，絕熱遮光罩罩住電槽二，使其絕熱和隔光；反向充電時，絕熱遮光罩罩住電槽一，使其絕熱和隔光，電池靠光源或熱源充電。該實施方式的主要化學(xué)反應(yīng)是 在盛有濃硝酸的電槽一 1里，濃硝酸見光或遇熱的分解反應(yīng)；在盛有銀粉和水的電槽二 2里，二氧化氮和氧氣與水結(jié)合生成硝酸的反應(yīng)；在盛有銀粉和水的電槽二 2里，硝酸與銀粉進行反應(yīng)。 三大化學(xué)反應(yīng)除盛有濃硝酸的電槽一 1里的反應(yīng)不同外，在電槽二 2里的其余兩大化學(xué)反應(yīng)完全相同。在盛有濃硝酸的電槽一1的反應(yīng)里，濃硝酸見光或遇熱分解為水、二氧化氮和氧氣，其化學(xué)反應(yīng)為
4HN03 = 2H20+4N02 t +02個
權(quán)利要求
一種新概念光熱電池，其特征是有通過至少各有一根的導(dǎo)氣管一和導(dǎo)氣管二相聯(lián)通的密閉電槽一和電槽二，在電槽一內(nèi)裝有濃硝酸銀溶液或者濃硝酸，在電槽二里裝有銀粉和水，在電槽一內(nèi)裝有陽極一和陰極一，在電槽二內(nèi)裝有陽極二和陰極二，在電槽一或電槽二的上部和下部分別設(shè)有光源或熱源，當電槽一正向發(fā)電時，利用絕熱遮光罩罩住電槽二，使電槽二絕熱和隔光，則陽極二和陰極二通過導(dǎo)線向外接負載供電；當正向發(fā)電完成后，立即進行反向發(fā)電，反向發(fā)電時，利用絕熱遮光罩罩住電槽一，使電槽一絕熱和隔光，然后讓光源照射或者用熱源加熱電槽二，電池開始反向發(fā)電，則陽極一和陰極一通過導(dǎo)線向外接負載供電。
2. 如權(quán)利要求1所述的新概念光熱電池，其特征是所述電槽一和電槽二采用透光性 好的透明耐腐蝕性材料制作而成，使電槽一和電槽二整體密封，以防止反應(yīng)生成的氣體外 泄。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的新概念光熱電池，其特征是在所述電槽一和電槽二的上 部分別設(shè)有電池蓋，通過電池蓋給電槽一和電槽二分別添加硝酸銀溶液或濃硝酸、銀粉和 水。
4. 如權(quán)利要求1所述的新概念光熱電池，其特征是所述陽極一和陰極一、陽極二和陰 極二分別采用石墨材料制作而成。
5. 如權(quán)利要求1或4所述的新概念光熱電池，其特征是所述陽極一設(shè)置在電槽一的 底壁內(nèi)側(cè)處，所述陰極一設(shè)置在電槽一的側(cè)內(nèi)壁處。
6. 如權(quán)利要求1或4所述的新概念光熱電池，其特征是所述陽極二設(shè)置在電槽二的 底壁內(nèi)側(cè)處，所述陰極二設(shè)置在電槽二的側(cè)內(nèi)壁處。
7. 如權(quán)利要求l所述的新概念光熱電池，其特征是所述導(dǎo)氣管一的一端連通電槽一， 另一端連通電槽二并插入電槽二的溶液中；所述導(dǎo)氣管二的一端連通電槽二，另一端連通 電槽一并插入電槽一的溶液中。
8. 如權(quán)利要求1所述的新概念光熱電池，其特征是所述外接負載為充電器及充電電 池、水電解器以及其它各種用電器及相應(yīng)電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新概念光熱電池，有通過至少各有一根的導(dǎo)氣管一和導(dǎo)氣管二相聯(lián)通的密閉電槽一和電槽二，在電槽一內(nèi)裝有濃硝酸銀溶液或者濃硝酸，在電槽二里裝有銀粉和水，在電槽一內(nèi)裝有陽極一和陰極一，在電槽二內(nèi)裝有陽極二和陰極二，在電槽一或電槽二的上部和下部分別設(shè)有光源或熱源，當電槽一正向發(fā)電時，利用絕熱遮光罩罩住電槽二，則陽極二和陰極二通過導(dǎo)線向外接負載供電；反向發(fā)電時，利用絕熱遮光罩罩住電槽一，然后讓光源照射或用熱源加熱電槽二，電池開始反向發(fā)電，則陽極一和陰極一通過導(dǎo)線向外接負載供電。具有構(gòu)造簡單、制造成本低、投資少、能連續(xù)發(fā)電、使用維護簡單和使用壽命長的優(yōu)點。
文檔編號H01M14/00GK101789533SQ20101010469
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者袁哲 申請人:袁哲