RU2380794C1 - Электрохимический элемент с твердым электролитом - Google Patents
Электрохимический элемент с твердым электролитом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2380794C1 RU2380794C1 RU2008140064/09A RU2008140064A RU2380794C1 RU 2380794 C1 RU2380794 C1 RU 2380794C1 RU 2008140064/09 A RU2008140064/09 A RU 2008140064/09A RU 2008140064 A RU2008140064 A RU 2008140064A RU 2380794 C1 RU2380794 C1 RU 2380794C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- cathode
- electro
- electric field
- solid electrolyte
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетике, прямому преобразованию химической энергии в электрическую, и может быть использовано в электрохимии для измерения составов сред в качестве измерительного преобразователя концентрации окислителя или восстановителя в среде. Согласно изобретению электрохимический элемент с твердым электролитом состоит из катода и анода, разделенных электролитом со сквозной пористостью в пределах более 5, но менее 100%, причем на элемент наложено внешнее электрическое поле с отрицательным полюсом со стороны катода и положительным - со стороны анода. Электрическое поле может быть создано как наложением электретов с внешних сторон электродов, так и создано электростатическим генератором, а также может быть импульсным. Техническим результатом является увеличение эмиссии электронов с катода и подавление эмиссии электронов на аноде, что повышает эффективность работы электрохимического элемента. 3 з.п. ф-лы.
Description
Предлагаемое техническое решение относится к энергетике, прямому преобразованию химической энергии в электрическую, и может быть использовано в электрохимии для измерения составов сред в качестве измерительного преобразователя концентрации окислителя или восстановителя в среде.
Известно изобретение с использованием термоэмиссии термоэмиссионный преобразователь (ТЭП) с микрозазором между эмиттером и коллектором (Термоэмиссионные преобразователи и низкотемпературная плазма. / Под ред. Мойжес Б.Я., Пикус Г.Е. - М., 1973, с.62).
Основным недостатком ТЭП является трудность создания и поддержания микрозазора между электродами.
Известны также электрохимические элементы (ЭХЭ) с высокотемпературным твердым электролитом с преобразованием химической энергии реагентов в электроэнергию или термоэлектрохимический (ТЭХЭ), преобразовывающий тепло в электроэнергию (Коровин Н.В. Электрохимическая энергетика. - М.: Энергоатомиздат, 1991, с.89 и 91).
Основным недостатком ЭХЭ являются трудности технологии плотного соединения разнородных пористых и плотных слоев элемента при соблюдении нескольких видов совместимости, проблемы надежности ЭХЭ и батареи ЭХЭ с учетом межэлементной коммутации.
Известен электрохимический элемент с твердым электролитом, состоящий из катода и анода, разделенных электролитом со сквозной пористостью в пределах более 5, но менее 100% (патент РФ №2084052), принятый за прототип.
Недостатком указанного технического решения является недостаточная термоэмиссия электронов с катода и наличие термоэмиссии электронов на аноде, что снижает эффективность работы электрохимического элемента.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что на электрохимический элемент с твердым электролитом, состоящий из катода и анода, разделенных электролитом со сквозной пористостью в пределах более 5, но менее 100%, наложено внешнее электрическое поле с отрицательным полюсом со стороны катода и положительным - со стороны анода, причем электрическое поле может быть создано наложением электретов или электростатическим генератором, в том числе может быть импульсным.
Подобное наложение электрического поля способствует увеличению эмиссии электронов с катода и подавляет эмиссию электронов на аноде, тем самым повышая эффективность работы электрохимического элемента.
Устройство работает следующим образом. К аноду подводится восстановитель в количестве, не большем потребного для соединения с кислородом, который в виде ионов под действием разницы концентрации ионов в областях катода и анода движется к аноду в ионном проводнике. Ионы кислорода могут достигать при соответственном расстоянии между анодом и катодом анода, минуя электролит. Ионы кислорода имеют заполненную валентную оболочку и не могут вступать в реакцию с восстановителем вне контакта с анодом или катодом, на которые можно отдать излишние электроны. Ионы проводимости по ионному проводнику подходят к аноду, где отдают в ходе окисления восстановителя избыточные электроны аноду, откуда через полезную нагрузку электроны возвращаются на катод и эмиттируют, что завершает цикл движения электронов.
Claims (4)
1. Электрохимический элемент с твердым электролитом, состоящий из катода и анода, разделенных электролитом со сквозной пористостью в пределах более 5, но менее 100%, отличающийся тем, что на элемент наложено внешнее электрическое поле с отрицательным полюсом со стороны катода и положительным со стороны анода.
2. Электрохимический элемент по п.1, отличающийся тем, что электрическое поле создано наложением электретов с внешних сторон электродов.
3. Электрохимический элемент по п.1, отличающийся тем, что электрическое поле создано электростатическим генератором.
4. Электрохимический элемент по п.1, отличающийся тем, что электрическое поле, созданное электростатическим генератором, является импульсным.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008140064/09A RU2380794C1 (ru) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | Электрохимический элемент с твердым электролитом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008140064/09A RU2380794C1 (ru) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | Электрохимический элемент с твердым электролитом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2380794C1 true RU2380794C1 (ru) | 2010-01-27 |
Family
ID=42122286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008140064/09A RU2380794C1 (ru) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | Электрохимический элемент с твердым электролитом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2380794C1 (ru) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554110C2 (ru) * | 2011-12-29 | 2015-06-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Сухопутных войск Общевойсковая академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Способ преобразования энергии ионизованной среды в электрическую энергию |
RU2572240C2 (ru) * | 2011-08-02 | 2016-01-10 | Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк. | Биосовместимая проволочная аккумуляторная батарея |
US10345620B2 (en) | 2016-02-18 | 2019-07-09 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Methods and apparatus to form biocompatible energization elements incorporating fuel cells for biomedical devices |
US10361404B2 (en) | 2014-08-21 | 2019-07-23 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Anodes for use in biocompatible energization elements |
US10361405B2 (en) | 2014-08-21 | 2019-07-23 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Biomedical energization elements with polymer electrolytes |
US10367233B2 (en) | 2014-08-21 | 2019-07-30 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Biomedical energization elements with polymer electrolytes and cavity structures |
US10374216B2 (en) | 2014-08-21 | 2019-08-06 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Pellet form cathode for use in a biocompatible battery |
US10381687B2 (en) | 2014-08-21 | 2019-08-13 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Methods of forming biocompatible rechargable energization elements for biomedical devices |
US10386656B2 (en) | 2014-08-21 | 2019-08-20 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Methods and apparatus to form separators for biocompatible energization elements for biomedical devices |
US10451897B2 (en) | 2011-03-18 | 2019-10-22 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Components with multiple energization elements for biomedical devices |
US10558062B2 (en) | 2014-08-21 | 2020-02-11 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Methods and apparatus to form biocompatible energization primary elements for biomedical device |
US10598958B2 (en) | 2014-08-21 | 2020-03-24 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Device and methods for sealing and encapsulation for biocompatible energization elements |
US10627651B2 (en) | 2014-08-21 | 2020-04-21 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Methods and apparatus to form biocompatible energization primary elements for biomedical devices with electroless sealing layers |
US10775644B2 (en) | 2012-01-26 | 2020-09-15 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Ophthalmic lens assembly having an integrated antenna structure |
-
2008
- 2008-10-10 RU RU2008140064/09A patent/RU2380794C1/ru active IP Right Revival
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10451897B2 (en) | 2011-03-18 | 2019-10-22 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Components with multiple energization elements for biomedical devices |
RU2572240C2 (ru) * | 2011-08-02 | 2016-01-10 | Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк. | Биосовместимая проволочная аккумуляторная батарея |
RU2554110C2 (ru) * | 2011-12-29 | 2015-06-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Сухопутных войск Общевойсковая академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Способ преобразования энергии ионизованной среды в электрическую энергию |
US10775644B2 (en) | 2012-01-26 | 2020-09-15 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Ophthalmic lens assembly having an integrated antenna structure |
US10361404B2 (en) | 2014-08-21 | 2019-07-23 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Anodes for use in biocompatible energization elements |
US10367233B2 (en) | 2014-08-21 | 2019-07-30 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Biomedical energization elements with polymer electrolytes and cavity structures |
US10374216B2 (en) | 2014-08-21 | 2019-08-06 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Pellet form cathode for use in a biocompatible battery |
US10381687B2 (en) | 2014-08-21 | 2019-08-13 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Methods of forming biocompatible rechargable energization elements for biomedical devices |
US10386656B2 (en) | 2014-08-21 | 2019-08-20 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Methods and apparatus to form separators for biocompatible energization elements for biomedical devices |
US10361405B2 (en) | 2014-08-21 | 2019-07-23 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Biomedical energization elements with polymer electrolytes |
US10558062B2 (en) | 2014-08-21 | 2020-02-11 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Methods and apparatus to form biocompatible energization primary elements for biomedical device |
US10598958B2 (en) | 2014-08-21 | 2020-03-24 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Device and methods for sealing and encapsulation for biocompatible energization elements |
US10627651B2 (en) | 2014-08-21 | 2020-04-21 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Methods and apparatus to form biocompatible energization primary elements for biomedical devices with electroless sealing layers |
US10345620B2 (en) | 2016-02-18 | 2019-07-09 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Methods and apparatus to form biocompatible energization elements incorporating fuel cells for biomedical devices |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2380794C1 (ru) | Электрохимический элемент с твердым электролитом | |
Wang et al. | Parametric study and optimization of a low-cost paper-based Al-air battery with corrosion inhibition ability | |
JP4104447B2 (ja) | 燃料電池 | |
JP6070671B2 (ja) | 空気電池 | |
US10637118B2 (en) | Pouched metal-air battery cells | |
JP4788560B2 (ja) | 蓄電デバイス | |
KR20090012380A (ko) | 고체산화물 연료전지의 단전지 및 분리판간 결합구조 | |
JP5452913B2 (ja) | 電気化学的水素発生セル付き燃料電池システム | |
US8535851B1 (en) | Metal-air battery and gas impermeable anodic conductive matrix | |
JP2010146851A (ja) | 空気電池 | |
US20120121992A1 (en) | Metal-air cell with hydrophobic and hygroscopic ionically conductive mediums | |
CN100470910C (zh) | 燃料可再生燃料电池、发电***和方法及再生燃料的方法 | |
JP2019022376A (ja) | 直流給電方式 | |
KR20120128172A (ko) | 분리판, 이를 포함하는 연료전지 스택 및 수전해 스택 | |
KR101793907B1 (ko) | 공기-아연 이차전지 | |
US20140178793A1 (en) | Solid oxide fuel cell | |
KR20150021028A (ko) | 금속-공기 전지 및 전기 화학적 발전방법 | |
KR100744045B1 (ko) | 전지 | |
RU2628760C1 (ru) | Электрохимическая твердотельная топливная ячейка | |
JP2013222505A (ja) | 燃料電池およびその製造方法 | |
Miyazaki et al. | Effects of addition of layered double hydroxide to air electrodes for metal-air batteries | |
JP2010157401A (ja) | 空気電池 | |
JP2015228317A (ja) | マグネシウム金属電池 | |
JP2021144793A5 (ru) | ||
JP5854522B2 (ja) | 接着材組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101011 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120227 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20121016 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |