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zzh1978新蟲 (初入文壇)
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[求助]
一種濃差電池，求大神分析指正
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可持續(xù)性濃差電池 中文摘要：可持續(xù)性濃差電池所屬的技術(shù)領(lǐng)域：能源；要解決的技術(shù)問(wèn)題：能源循環(huán)使用；解決該問(wèn)題的技術(shù)方案的要點(diǎn)：將分子動(dòng)能直接轉(zhuǎn)化為電能。主要用途：發(fā)電。 關(guān)鍵詞：濃差電池；半透膜；熱力學(xué)第二定律。 PACS: 05.70.-a, 05.70.Ce , 05.70.Ln , 05.90.+m 1、引言 幾百年來(lái)，人類對(duì)永動(dòng)機(jī)的探索從未停止，但大部分研究方向都是機(jī)械，電，磁等方法；很少有人從分子熱運(yùn)動(dòng)方向思考。我想到的方法是將分子動(dòng)能直接轉(zhuǎn)化為電能，推翻熱力學(xué)第二定律。 2、原理 2.1“可持續(xù)性濃差電池”是利用溶液中離子擴(kuò)散原理，在某一鹽的不同濃度溶液之間加一張半透膜，半透膜只允許該鹽的金屬陽(yáng)離子通過(guò)，陰離子不可通過(guò)，則在該半透膜兩側(cè)形成電壓差；利用此電壓差形成電池。而電極則使用該鹽的陽(yáng)離子的金屬，則當(dāng)負(fù)極金屬消耗完后，交換電極則此電池可繼續(xù)對(duì)外做功，總變化為可逆變化。所有的“可持續(xù)性濃差電池”具有以下特征ａ：溶液溶質(zhì)為鹽；ｂ：該鹽是可溶性的；ｃ：該鹽的金屬陽(yáng)離子比陰離子體積��；ｄ：該鹽含的金屬可以做電極；ｅ：半透膜 只允許該鹽的金屬陽(yáng)離子通過(guò)，陰離子不可通過(guò)；ｆ：半透膜不導(dǎo)電。備注：在濃度低的溶液中加入蔗糖，保持兩側(cè)濃度平衡。 2.2實(shí)驗(yàn) 1， 實(shí)驗(yàn)材料：硫酸鎂，鎂條，蒸餾水，苯乙烯磺酸型陽(yáng)離子交換膜（允許陽(yáng)離子通過(guò)，不允許陰離子通過(guò)），數(shù)字萬(wàn)用表，蔗糖。 2， 實(shí)驗(yàn)步驟： 1，配置2mol/L硫酸鎂溶液； 2，配置1mol/L硫酸鎂及1mol/L蔗糖混合溶液； 3，用苯乙烯磺酸型陽(yáng)離子交換膜將兩溶液隔開； 4，用鎂條做電極，形成電池； 測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)及短路電流，數(shù)據(jù)如下 時(shí)間 電動(dòng)勢(shì)mV 短路電流μA 溫度℃ 1天后 41 2.4 32 2天后 40 2.4 32 3天后 33 1.7 32 4天后 31 1.5 29 5天后 30 1.4 30 10天后 9.5 0.9 31 15天后 9.4 0.9 30 交換電極，測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)及短路電流，數(shù)據(jù)如下 時(shí)間 電動(dòng)勢(shì)mV 短路電流μA 溫度℃ 0 9.4 0.9 30 1天后 9.4 0.9 30 5天后 9.4 0.9 30 4、結(jié)論：電池正常運(yùn)行，最大輸出功率為9.4×10-3×0.9×10-6/2=4.23×10-9 瓦。 |
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2樓2016-08-13 14:18:28
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? ? ? 首頁(yè)大牛說(shuō)幫買團(tuán)導(dǎo)購(gòu)新聞社區(qū)圖片微電之家更多 濃差發(fā)電或許是燃料電池車充電新點(diǎn)子 ?? ynxyk??05/06 08:55 0 評(píng) 電動(dòng)汽車確實(shí)很炫酷，深受市場(chǎng)期待，也肩負(fù)著節(jié)能環(huán)保和民族工業(yè)世界超車的歷史重任。各車企，甚至是跨界的互聯(lián)網(wǎng)大咖也都紛紛推出了所謂“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念車，外形科幻，動(dòng)力強(qiáng)勁，又是智能又是聯(lián)網(wǎng)的�？墒莾H僅兩三百公里的續(xù)航里程，還不敢用空調(diào)、冰箱等車載電器設(shè)備，長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)的充電時(shí)間，那些裝B的行頭又有什么鳥用呢？ “續(xù)航里程短，充電時(shí)間長(zhǎng)”是電動(dòng)汽車面臨的基本問(wèn)題，其中儲(chǔ)能電池的容量小是核心問(wèn)題。國(guó)家和行業(yè)投入了大量人力、物力和財(cái)力攻關(guān)電池的相關(guān)技術(shù)，現(xiàn)在看來(lái)進(jìn)步甚小。不管是特斯拉先進(jìn)的三元鋰電池技術(shù),還是比亞迪堅(jiān)持的磷酸鋰鐵科技，不僅都沒(méi)有能夠在容量上有較大提升，也沒(méi)能兼顧容量和體積、重量、安全，以及壽命和快速充電之間的矛盾問(wèn)題。難道是工程師技窮？或者是技術(shù)創(chuàng)新人才缺失？或許都不是，或許單純依靠提高充電電池的容量來(lái)解決續(xù)航里程問(wèn)題的思路本身就是沒(méi)有縱深的洞穴。 思路決定出路，技術(shù)方案決定了技術(shù)高度。充電式純電動(dòng)汽車被卡在了電池上，那燃料電池電動(dòng)汽車又路在何方呢？ 燃料電池電動(dòng)汽車的使用方式與傳統(tǒng)燃油汽車很相似，通過(guò)外置燃料儲(chǔ)存能量，補(bǔ)充一次燃料可以續(xù)航600公里左右，而且一次充滿燃料只需要2~3分鐘，這樣的優(yōu)勢(shì)完全可以媲美燃油汽車。而且，它用純氫氣作燃料，排放物只有水，同樣屬于零排放零污染產(chǎn)品。目前燃料電池電動(dòng)汽車的商業(yè)應(yīng)用被卡在加氫站的建設(shè)上。由于加氫站的建設(shè)成本和技術(shù)要求都要比傳統(tǒng)加油站和電動(dòng)汽車充電站高很多，因此雖然在技術(shù)上已經(jīng)沒(méi)有問(wèn)題，但是在商業(yè)上還沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。 來(lái)自成都的一個(gè)創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)提出了另辟蹊徑的創(chuàng)新思路，利用化工原料儲(chǔ)能，通過(guò)一種叫濃差電池的化學(xué)裝置，利用化工原料制取氫氣。將該制氫裝置安裝在汽車上，意欲實(shí)現(xiàn)不儲(chǔ)氫的燃料電池電動(dòng)汽車。這樣改變了現(xiàn)有“通過(guò)儲(chǔ)氫直接儲(chǔ)能”的思路，變?yōu)橥ㄟ^(guò)“存儲(chǔ)化工原料間接儲(chǔ)能”。由于所使用的化工原料是常見(jiàn)、安全、環(huán)保的原料，比如芒硝(硫酸鈉)、生石灰等，因此對(duì)存儲(chǔ)和銷售沒(méi)有什么高要求，甚至可以在路邊便利店銷售和購(gòu)買。 ? 他們的發(fā)明已經(jīng)做出了樣品，利用石墨片、離子選擇膜和塑料外殼，做成一個(gè)濃差電池電堆，有兩個(gè)高低濃度溶液入口和發(fā)電后溶液出口，靠近頂部有兩個(gè)生成氣體引出口，靠近兩端的石墨電極即為輸出電極。用水溶解芒硝(硫酸鈉)制作溶液，作為濃差電池的高濃度溶液，普通水作為低濃度溶液，分別從裝置的兩個(gè)入口流入，則裝置電極上即產(chǎn)生濃差電勢(shì)發(fā)電電壓。將兩個(gè)電極直接連起來(lái)(即使其短路)，則獲得最大發(fā)電電流，從而在電極上發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)生大量氫氣和氧氣。 裝置的原材料中除了離子交換膜外，其他都是常見(jiàn)廉價(jià)的材料，生產(chǎn)制作上只對(duì)密封要求嚴(yán)格，對(duì)集成度要求高些，但這些對(duì)現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)來(lái)說(shuō)都不是難事。雖然離子交換膜相對(duì)成本高些，但其也已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用在工業(yè)凈化提純中，因此有規(guī)模應(yīng)用基礎(chǔ)，技術(shù)和成本都可以得到改善和控制。 裝置可以安裝在汽車上，這樣燃料電池電動(dòng)汽車就不用靠高壓儲(chǔ)氫罐儲(chǔ)氫，以芒硝為電解質(zhì)作燃料，可以用普通容器存儲(chǔ)，沒(méi)有安全隱患，隨用隨購(gòu)。這樣既解決了充電式純電動(dòng)汽車需要安裝笨重的電池系統(tǒng)，續(xù)航時(shí)間短，需要長(zhǎng)時(shí)間充電等問(wèn)題；也解決了燃料電池電動(dòng)汽車需要高技術(shù)含量的儲(chǔ)氫系統(tǒng)，需要巨大投資建設(shè)加氫站網(wǎng)絡(luò)等問(wèn)題。 這樣的創(chuàng)新應(yīng)該說(shuō)是一種革命性的思路，只要在原理上不違背科學(xué)常識(shí)，未嘗不可以獲得一下相關(guān)支持開發(fā)，管他是草根還是專家，英雄不問(wèn)出處嘛�；蛟S這條路就是一條正確方向，隨著技術(shù)進(jìn)步，這個(gè)裝置和使用方案將可以徹底解決電動(dòng)汽車的使用不便問(wèn)題，電動(dòng)汽車時(shí)代有望真正到來(lái)。 ? ynxyk 工科男，新能源和環(huán)保主義者，發(fā)明家，致力于解決電動(dòng)汽車“續(xù)航里程短，充電時(shí)間長(zhǎng)”的問(wèn)題 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
3樓2016-08-13 15:03:01
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