、鉻酸根、高氯酸根及高碘酸根的化合物；以及包括所述基質(zhì)及氧化物、鈷鎂氧 化物、鎳鎂氧化物、銅鎂氧化物、CuO、Cr0 4、ZnO、MgO、CaO、M〇02、Ti02、Zr02、Si0 2、A1203、NiO、 FeO 或 Fe203、Ta02、Ta205、V0、V0 2、V203、V205、P 203、P205、B203、NbO、Nb0 2、Nb205、Se02、Se03、Te0 2、 Te03、W02、W03、Cr304、Cr 203、〇02及 CrO 3的化合物。
15. 如權(quán)利要求12所述的電化學(xué)動力系統(tǒng)，其中，所述基質(zhì)包含以下物質(zhì)中的至少一 種： 氧陰離子化合物、鋁酸鹽、鎢酸鹽、鋯酸鹽、鈦酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽、鉻 酸鹽和錳酸鹽、氧化物、氮化物、硼化物、硫族化物、硅化物、磷化物和碳化物、金屬、金屬氧 化物、非金屬和非金屬氧化物； 堿金屬、堿土金屬、過渡金屬、內(nèi)過渡金屬和稀土金屬和Al、Ga、In、Sn、Pb、S、Te、Se、N、 P、As、Sb、Bi、C、Si、Ge和B以及形成氧化物或氧陰離子的其他元素的氧化物； 至少一種氧化物，如堿金屬、堿土金屬、過渡金屬、內(nèi)過渡金屬和稀土金屬和Al、Ga、In、 Sn、Pb、S、Te、Se、N、P、As、Sb、Bi、C、Si、Ge和B和形成氧化物以及一種氧陰離子的其他元素 的氧化物，并且還包含來自堿金屬、堿土金屬、過渡金屬、內(nèi)過渡金屬和稀土金屬和Al、Ga、 In、Sn和Pb陽離子的組中的至少一種陽離子； LiA102、MgO、Li2TiO3或 SrTiO 3; 陽極材料的氧化物和電解質(zhì)化合物； 陽離子和電解質(zhì)的氧化物中的至少一種； 電解質(zhì)MOH的氧化物，M =堿金屬； 電解質(zhì)的氧化物，所述電解質(zhì)的氧化物包含Mo、Ti、Zr、Si、Al、Ni、Fe、Ta、V、B、Nb、Se、 Te、W、Cr、Mn、Hf、Co和，的組中的元素、金屬、合金或混合物，其中，表示堿土金屬； MoO2、TiO2、ZrO2、SiO2、Al 2O3、NiO、FeO 或 Fe203、TaO2、Ta2O5、VO、VO 2、V203、V2O5、P 2O3、NbO、 NbO2、Nb2O5、SeO2、SeO 3、TeO2、TeO3、WO2、WO3、Cr 3O4、Cr2O3、CrO2、CrO 3、MnO、Mn3O4、Mn2O3、MnO 2、 Mn2O7' HfO2' Co2O3' C〇0、Co3O4' Co2O3和 MgO ; 陰極材料的氧化物和可選的電解質(zhì)的氧化物； Li2MoO3或 Li 2M〇04、Li2TiO3' Li2ZrO3' Li2SiO3' LiA102、LiNiO2' LiFeO2' LiTaO3' LiV03、 Li2B4O7^ Li2Nb03>Li2P〇4>Li2Se〇3>Li 2Se〇4>Li2Te〇3>Li2Te〇4>Li2ff〇4>Li 2Cr〇4> Li2Cr2O7^ Li2MnO4^ Li2HfOpLiCoOdPM' 0 和 MgO,其中 M'表示堿土金屬； 陽極元素或該同一族元素的氧化物，和 具有 Mo 陽極的 Li2Mo04、M〇02、Li2W04、Li 2CrOjP Li 2Cr207，并且 所述添加劑包含至少一種以下物質(zhì)：S、Li2S、氧化物、Mo02、Ti02、Zr0 2、Si02、Al203、Ni0、 FeO 或 Fe2O3、TaO2、Ta2O5、V0、VO 2、V2O3、V205、P 203、P2O5、Nb0、NbO2、Nb 2O5、SeO2、SeO3、TeO2、Te0 3、 W02、W03、Cr304、Cr20 3、Cr02、Cr03、MgO、Li2Ti03、LiA10 2、Li2MoO3或 Li 2M〇04、Li2Zr03、Li2Si0 3、 LiNi02、LiFe02、LiTa03、LiV03、Li 2B407、Li2Nb03、Li 2Se03、Li2Se04、Li2Te0 3、Li2Te04、Li2W04、 Li2Cr04、Li2Cr2O7、Li 2MnO3* LiCoO 2、MnO 和 CeO2。
16. 如權(quán)利要求12所述的電化學(xué)動力系統(tǒng)，其中，所述電解質(zhì)為水性及堿性的，并且控 制所述電解質(zhì)的PH及電池電壓中的至少一種以達(dá)成所述陽極的穩(wěn)定性。
17. 如權(quán)利要求11所述的電化學(xué)動力系統(tǒng)，其中，在所述間歇性電解及放電期間每個 電池的電池電壓維持在高于防止所述陽極發(fā)生實(shí)質(zhì)性氧化的電勢。
18. -種生成熱能的動力系統(tǒng)，所述動力系統(tǒng)包括： 至少一個容器，其能夠具有大氣壓、高于大氣壓及低于大氣壓中的至少一種的壓力； 至少一個加熱器， 構(gòu)成分?jǐn)?shù)氫反應(yīng)物的反應(yīng)物，其包括： a) 催化劑來源或催化劑，其包括新生H2O; b) 原子氫來源或原子氫； c) 形成所述催化劑來源、所述催化劑、所述原子氫來源和所述原子氫中的至少一種的 反應(yīng)物，其包括氫氧化物化合物和齒化物化合物；以及 引發(fā)原子氫的催化的一種或多種反應(yīng)物，其中在實(shí)施混合和加熱所述反應(yīng)物中的至少 其一時發(fā)生反應(yīng)。
19. 如權(quán)利要求18所述的動力系統(tǒng)，其中，所述氫氧化物化合物及鹵化物化合物中的 至少一種包括以下物質(zhì)中的至少一種：堿金屬、堿土金屬、過渡金屬、內(nèi)過渡金屬和稀土金 屬、及六1、6&、111、511、？13、81、〇(1、〇1、(：〇、]\1〇及附、513、66、六11、11'、卩6、取、]\1〇、〇8、？(1、1^、詘、 Ru、Se、Ag、Tc、Te、Tl、Sn、W^PZn。
20. 如權(quán)利要求19所述的動力系統(tǒng)，其中，所述反應(yīng)物進(jìn)一步包括與產(chǎn)物反應(yīng)以再生 所述反應(yīng)物的H2O來源。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電化學(xué)動力系統(tǒng)，其由氫至較低能量(分?jǐn)?shù)氫)態(tài)的催化反應(yīng)產(chǎn)生電動勢(EMF)，從而使自分?jǐn)?shù)氫反應(yīng)釋放的能量直接轉(zhuǎn)換成電，該系統(tǒng)包含至少兩種選自以下物質(zhì)的成分：H2O催化劑或H2O催化劑來源；原子氫或原子氫來源；形成H2O催化劑或H2O催化劑來源和原子氫或原子氫來源的反應(yīng)物；和引發(fā)原子氫的催化的一種或多種反應(yīng)物。形成分?jǐn)?shù)氫和電的電化學(xué)動力系統(tǒng)可還包括包含陰極的陰極隔室、包含陽極的陽極隔室、可選的鹽橋、在電池工作期間利用單獨(dú)的電子流動和離子物質(zhì)輸送構(gòu)成分?jǐn)?shù)氫反應(yīng)物的反應(yīng)物、氧來源和氫來源。由于氧化還原電池的半反應(yīng)，因此產(chǎn)生分?jǐn)?shù)氫的反應(yīng)混合物利用經(jīng)由外部電路的電子遷移和經(jīng)由單獨(dú)的路徑(諸如電解質(zhì))的離子質(zhì)量輸送以完成電路而構(gòu)成。還提供一種為動力系統(tǒng)供能的電源和氫化物反應(yīng)器，該動力系統(tǒng)包含：(i)用于催化原子氫以形成分?jǐn)?shù)氫的反應(yīng)電池；(ii)化學(xué)燃料混合物，其包含至少兩種選自以下物質(zhì)的成分：H2O催化劑來源或H2O催化劑、原子氫來源或原子氫、形成H2O催化劑來源或H2O催化劑和原子氫來源或原子氫的反應(yīng)物、引發(fā)原子氫的催化的一種或多種反應(yīng)物和使該催化可行的載體；(iii)用于逆轉(zhuǎn)交換反應(yīng)由反應(yīng)產(chǎn)物熱再生燃料的熱系統(tǒng)；(iv)接受來自產(chǎn)生動力的反應(yīng)的熱量的散熱器；和(v)動力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
【IPC分類】H01M4-86, H01M8-14, H01M8-22
【公開號】CN104521046
【申請?zhí)枴緾N201380038878
【發(fā)明人】蘭德爾·L·米爾斯
【申請人】布萊克光電有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2013年5月21日
【公告號】CA2873873A1, EP2852995A2, US20150171455, WO2014025443A2, WO2014025443A3