CN114843528A - 金属燃料电池去极化方法、三电极金属燃料电池及应用 - Google Patents
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Abstract
一种金属燃料电池去极化方法、三电极金属燃料电池及应用，属于燃料电池技术领域。三电极金属燃料电池包括通过限流器与负极导电连接的第三电极，且多孔结构的第三电极设置于电极隔膜远离正极的一侧，则当负极附近的氢离子浓度升高至一定程度时，通过增加限流器的电流，使得第三电极还原反应效率增强，其吸附的氢离子在还原作用下形成氢气，进而降低负极附近的氢离子的浓度，以缓解正负极间的浓差极化现象，正负极间电压稳定，保障电解水制氧反应的进行，以支持三电极金属燃料电池在隔氧环境下的应用。
Description
技术领域
本申请涉及燃料电池领域，具体而言，涉及金属燃料电池去极化方法、三电极金属燃料电池及应用。
背景技术
目前，市面上的金属燃料电池均需要与空气直接接触，利用空气中的氧气参与还原反应。
发明内容
基于上述的不足，本申请提供了一种金属燃料电池去极化方法、三电极金属燃料电池及应用，以部分或全部地改善、甚至解决相关技术中金属燃料电池无法在隔绝空气环境中应用的问题。
本申请是这样实现的：
在第一方面，本申请的示例提供了一种三电极金属燃料电池，包括电解液，以及设置于电解液的正极、负极和第三电极；
正极和负极通过电极隔膜相互隔离；第三电极设置于电极隔膜远离正极的一侧，第三电极通过限流器与负极导电连接，第三电极为多孔结构；
电解液包括水。
在上述实现过程中，三电极金属燃料电池中的负极处失去电子形成金属离子(由不同的金属负极构成的金属燃料电池中，其对应的电解液的种类可能会有所差异，三电极金属燃料电池的具体选择以正负极处能够发生相应的电极反应为基础。例如常用的铝燃料电池，为避免铝电极的钝化，可以添加合金元素制成铝合金电极。或者改变铝电极的形状以减小铝电极的腐蚀率等)，正极表面吸附的一层电解质水溶液中的溶解氧分子在电极上夺取电子和水作用形成氢氧离子。此时，正极与负极之间存在一定的电位差，具备微量电解水的条件。电解产生的H+位于负极与电极隔膜之间，OH-位于正极与电极隔膜之间。随着水电解过程的不断进行，H+的浓度不断增加。此时，由于H+标准电位高于金属离子的标准电位，使得正极与负极两电极之间的电位逐渐降低，pH值在3-4时达到系统参考电位平衡，无法进一步进行电解水反应。此时，负极氧化反应能力趋近于0。
在三电极金属燃料电池中设置通过限流器与负极导电连接的第三电极，当氢离子浓度升高时，氢离子/隔离膜等效原电池的电势升高，使得通过限流器的电流增加。此时，由于第三电极为多孔结构，具有较大的比表面积，能够吸附H+，并与负极连接导入提供足够的e-反应产生氢气，进而使得负极附近H+浓度降低(由于第三电极设置于电极隔膜远离正极的一侧，所以能够使负极附近的H+浓度降低)，负极附近电解液的pH值逐渐趋近于7，以便于进一步实现电解水反应。电解水产生的氧气溶解于电解质溶液中，为持续的还原反应提供必要条件，使得本申请提供的三电极金属燃料电池可以应用于隔绝空气的环境中。
结合第一方面，在本申请第一方面的第一种可能的实施方式中，多孔结构的孔径为微米级或纳米级。
在上述实现过程中，微米级或纳米级孔径的多孔结构能够增加第三电极的比表面积，能够进一步增加第三电极对氢离子的吸附作用，进而能够进一步调节负极附近氢离子的浓度。
结合第一方面，在本申请第一方面的第二种可能的实施方式中，制备第三电极的材料包含石墨和活性炭中的一者或两者。
在上述实现过程中，在第三电极中设置石墨，石墨作为触媒具有良好的导电性，能够便于为吸附于第三电极的H+提供电子以降低负极附近的H+浓度。活性炭具有较大的比表面积，能够提高第三电极的吸附能力和反应位点。
结合第一方面，在本申请第一方面的第三种可能的实施方式中，制备第三电极的材料还包含第一催化剂，以促进氢离子的还原反应。
在上述实现过程中，第三电极的组成还包括第一催化剂，第一催化剂能够催化电解水的过程，促进H+的还原反应，使得第三电极处能够进一步吸附更多的H+。
结合第一方面，在本申请第一方面的第四种可能的实施方式中，三电极金属燃料电池还包括：
氢离子吸附层，氢离子吸附层设置于负极与电极隔膜之间；
和/或，氢氧离子吸附层，氢氧离子吸附层设置于正极与电极隔膜之间。
在上述实现过程中，在负极与电极隔膜之间中设置氢离子吸附层，对电解液中靠近负极以及第三电极处的氢离子进行吸附，以便于第三电极能够通过氢离子吸附层吸附更多的氢离子，增强第三电极对氢离子的吸附效果。
在正极与电极隔膜之间设置氢氧离子吸附层，以增加反应的稳定性。
结合第一方面，在本申请第一方面的第五种可能的实施方式中，制备正极的材料包括石墨、活性炭和第二催化剂，第二催化剂以加快电解水制氧的效率。
结合第一方面，在本申请第一方面的第六种可能的实施方式中，负极由锌、铝、镁、铁和钙中的一者或多者构成。
结合第一方面，在本申请第一方面的第七种可能的实施方式中，电解液包括水、表面活性剂、无机盐和增氧剂；
可选地，增氧剂包括过氧化钙和/或过氧化氢。
在上述实现过程中，石墨作为触媒具有良好的导电性，能够便于为吸附于正极的氧气提供电子以发生还原反应。活性炭具有较大的比表面积，能够提高正极的吸附能力。第二催化剂能够进一步增加正极的溶解氧能力(吸附氧气的能力)。
负极由锌、铝、镁、铁和钙中的一者或多者构成，能够促进燃料电池中金属与氧气的氧化还原反应的发生。
电解液中除水以外还包括表面活性剂、无机盐和增氧剂，表面活性剂能够起到降低水分子在例如活性炭的微孔的表面张力，提高水电解速度的功能；无机盐能够起到增加导电性的作用；增氧剂(过氧化钙、过氧化氢等均可)能够起到缓慢释放氧分子，增加供氧量，提高比功率的作用。
在第二方面，本申请的示例提供了一种第一方面提供的三电极金属燃料电池在隔氧环境中的应用。
在上述实现过程中，由于第一方面提供的三电极金属燃料电池的负极侧设置有多孔结构的第三电极，则第三电极能够吸附氢离子，并与第三电极以及负极提供的电子反应生成氢气，进而能够降低负极附近的氢离子浓度，避免由于电解液中两电极(正极和负极)之间存在浓差极化现象而限制水解反应的进行，进而能够为金属燃料电池提供氧气，使得本申请提供的三电极金属燃料电池能够应用于例如隔绝空气等不含氧的环境中，增加三电极金属燃料电池的适用性。
在第三方面，本申请的示例提供了一种金属燃料电池去极化的方法，金属燃料电池包括负极和电解液，电解液包括水；方法包括：
在金属燃料电池中引入多孔结构的第三电极，第三电极与负极导电连接，第三电极与电解液接触。
在上述实现过程中，在金属燃料电池中，当有电流通过电极时，因离子扩散的迟缓性而导致电极表面附近离子浓度与本体溶液中不同，从而使电极电势与可逆电势发生偏离，产生浓差极化现象。一旦产生浓差极化现象，电化学反应速度将被减慢，使电池的做功能力下降。在金属燃料电池中引入多孔结构的第三电极，多孔结构的第三电极能够通过还原反应消耗其吸附的氢离子，进而降低两电极(正极和负极)之间的浓差极化程度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请示例提供的三电极金属燃料电池的主视截面示意图；
图2为本申请示例提供的三电极金属燃料电池的右视截面示意图；
图3A为金属燃料电池的等效电路图；
图3B为本申请示例提供的三电极金属燃料电池的等效电路图；
图4A为实验例1主电路电流-时间曲线图；
图4B为实验例1主电路功率-时间曲线图；
图4C为实验例1去极化电路电流-时间曲线图；
图4D为实验例1去极化电路功率-时间曲线图。
图标：1-三电极金属燃料电池；11-电解液；12-正极；13-负极；14-第三电极；15-电极隔膜；16-限流器；17-氢离子吸附层；18-氢氧离子吸附层；19-载体。
具体实施方式
下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
以下针对本申请示例提供的金属燃料电池去极化方法、三电极金属燃料电池及应用进行具体说明：
目前，市面上的金属燃料电池均需要与空气直接接触，利用空气中的氧气参与还原反应，无法在隔绝空气的环境下进行发电。
发明人发现，在开路状态下，金属燃料电池中的负极失去电子形成金属离子，正极表面吸附的一层电解质水溶液中的溶解氧分子在电极上夺取电子和水作用生成氢氧离子。此时，正极与负极之间存在一定的电位差，具备微量电解水的条件。发明人认为，利用正极吸附电解水产生的氧气，金属燃料电池能够在隔绝空气的环境下使用。
但是，发明人发现，电解产生的H+位于负极与电极隔膜之间，OH-位于正极与电极隔膜之间。随着水电解过程的不断进行，H+的浓度不断增加，此时，由于H+标准电位高于金属离子的标准电位，且负极提供的e-数量不足以降低H+浓度，使得正极与负极两电极之间的电位逐渐降低，pH值在3-4时达到系统参考电位平衡，无法进一步进行电解水，无法为隔绝空气环境中的金属燃料电池继续提供氧气。
基于此，发明人提供了一种金属燃料电池去极化方法及三电极金属燃料电池1。请参阅图1和图2，三电极金属燃料电池1包括电解液11、正极12、负极13、第三电极14、电极隔膜15以及限流器16。其中，正极12的至少部分、负极13的至少部分和第三电极14的至少部分分别与电解液11接触。正极12和负极13通过电极隔膜15相互隔离，第三电极14设置于电极隔膜15远离正极12的一侧，第三电极14通过限流器16与负极13导电连接。
本申请不限制三电极金属燃料电池1的具体设置形式，在一些可能的实施方式中，三电极金属燃料电池1还包括氢离子吸附层17和氢氧离子吸附层18。氢离子吸附层17设置于负极13与电极隔膜15之间，氢氧离子吸附层18设置于正极12与电极隔膜15之间。
在负极13与电极隔膜15之间设置氢离子吸附层17，对电解液11中靠近负极13以及第三电极14处的氢离子进行吸附，以便于第三电极14能够通过氢离子吸附层17吸附更多的氢离子，增强第三电极14对氢离子的吸附效果，以降低氢离子浓度。
在正极12与电极隔膜15之间设置氢氧离子吸附层18，部分氢氧离子还原产生氧气，以便氢氧离子吸附层18附近的正极12吸附氧气，使得隔绝空气环境下的三电极金属燃料电池1能够发生相应的氧化还原反应产生电能。
金属燃料电池中，正极12发生还原反应，负极13发生氧化反应，正极12与负极13之间存在一定的电位差，具备微量电解水的条件。电解产生的H+位于负极13与电极隔膜15之间，OH-位于正极12与电极隔膜15之间。随着水电解过程的不断进行，H+的浓度不断增加，此时，由于H+标准电位高于金属离子标准电位，正负极之间的电位逐渐降低，不足以降低H+浓度，pH值3-4时达到系统参考电位平衡。正极12与电极隔膜15之间、负极13与氢离子吸附层17之间产生浓差极化现象，等效电路图如图3A所示。
图3B为第三电极14与负极13连接后的等效电路图。由于第三电极14为多孔结构，具有较大的比表面积，当电解液中氢离子浓度升高时，氢离子吸附层17/电极隔膜15的电势升高，使得通过限流器16的电流增加，第三电极14提供的电子与第三电极14吸附的氢离子作用形成氢气，进而使得负极13附近的氢离子的浓度降低。随着H+浓度的降低，氢离子吸附层17/电极隔膜15的等效原电池电势趋于0，负极13附近电解液11的pH值逐渐趋近于7，此时，通过限流器16的电流降低，进而缓解正极12与负极13间的浓差极化现象，促进电解水反应的进行。
在一些可能的实施方式中，三电极金属燃料电池1还包括用于承载电解液11的载体19。电解液11盛放于载体19中，正极12的至少部分、负极13的至少部分和第三电极14的至少部分分别插入于载体19内的电解液11的液面下与电解液11充分接触。
以下结合附图分别对本示例提供的三电极金属燃料电池1中的电解液11、正极12、负极13、第三电极14、电极隔膜15、限流器16、氢离子吸附层17、氢氧离子吸附层18以及载体19作进一步的详细描述。
电解液11
电解液11为电极反应传输所需的离子，使金属燃料电池形成回路。本申请示例提供的三电极金属燃料电池1中，利用正极12与负极13间的电势差电解水形成氧气，以便三电极金属燃料电池1可以在隔离空气的环境中使用。因此电解液11含有水，以便电解水形成氧气。
本申请不限制电解液11的具体组成，在一些可能的实施方式中，电解液11还包括表面活性剂、无机盐和增氧剂。
表面活性剂起到降低水分子在例如活性炭微孔表面的张力，提高水电解速度的功能；无机盐起到增加导电性的作用；增氧剂(过氧化钙、过氧化氢等均可)起到缓慢释放氧分子，增加供氧量，提高比功率的作用。
本申请不限制表面活性剂的具体种类，相关人员可以在保证表面活性剂能够降低固体基质上水的表面张力和适用于金属燃料电池环境的情况下，进行相应的选择。
在一些可能的实施方式中，表面活性剂包括但不限于为洗涤剂、聚合物基超支化润湿剂、醇乙氧基化物、月桂基二甲基甜菜碱、磷酸烷基酯、聚氧乙烯烷基磺基丁二酸二钠、烷基二甲基甜菜碱等。
在一种可能的实施方式中，表面活性剂是乙醇，众所周知其具有降低水的表面张力的效果。
本申请不限制无机盐的具体种类，无机盐起到增加导电性的作用，在一些可能的实施方式中，无机盐包括但不限于例如磷酸盐等酸性盐、例如碱金属的氢氧化物溶液或者例如中性的氯化钠溶液或海水等。在一种可能的实施方式中，电解液11包括氢氧化钾或氢氧化钠溶液。
本申请不限制增氧剂的具体种类，在一种可能的实施方式中，增氧剂包括过氧化钙和过氧化氢中的一者或两者。
正极12
正极12吸附氧气，氧气在正极12处发生电极反应还原形成氢氧离子。
本申请不限制正极12的具体设置形式，相关人员可以在保证三电极金属燃料电池1工作的前提下，进行相应的选择。
在一些可能的实施方式中，正极12的材料包括石墨、活性炭和第二催化剂。石墨作为触媒具有良好的导电性，能够便于为吸附于正极12的氧气提供电子以发生还原反应。活性炭具有较大的比表面积，能够提高正极12的吸附能力。第二催化剂能够进一步增加正极12的溶解氧能力(吸附氧气的能力)。
本申请不限制第二催化剂的具体设置形式，在一些可能的实施方式中，第二催化剂包括但不限于贵金属催化剂、尖晶石型氧化物或钙钛矿型氧化物或金属锰氧化物。
示例性地，贵金属催化剂包括银、铂及其合金等，其催化活性高，时效长；尖晶石型氧化物或钙钛矿型氧化物，这类催化剂具有较高的催化活性和稳定性；金属锰氧化物，锰氧化物具备较好的氧还原催化活性。
或者，在一种可能的实施方式中，正极12为多层结构，例如包含防水层、集电层、催化层以及扩散层等。或者，为了提供多孔结构的正极12以增大正极12的比表面积，集电层可以是泡沫金属，例如泡沫镍等。
负极13
负极13与正极12在电解液11中一起构成一个连续的电能产生装置，在负极13处发生氧化反应。
本申请不限制负极13的具体组成，相关人员可以在保证三电极金属燃料电池1能够正常工作的情况下，根据需要进行相应的选择。在一些可能的实施方式中，负极13的材料包括但不限于锌、铝、镁、铁、钙等活性金属或合金。
示例性地，负极13由铝金属构成，铝在地壳中的含量居金属元素之首，且铝的电阻率低、电化当量高以及电极电位约为-1.66V，是金属燃料电池的首选材料。
第三电极14
第三电极14用于与负极13连接，第三电极14为多孔结构，以缓解三电极金属燃料电池1中的浓差极化现象。第三电极14为多孔结构，具有较大的比表面积，能够很好的吸附电解液11中由于正极12与负极13之间形成的电位差而电解水产生的氢离子，且能够提供足够的电子与其吸附的氢离子作用，进而降低第三电极14附近氢离子的浓度。第三电极14设置于负极13附近，因此负极13附近的氢离子浓度能够降低，缓解负极13与正极12间的浓差极化现象，进而促进电解水反应的进行。
本申请不限制第三电极14的具体组成，相关人员可以在保证第三电极14不影响金属燃料电池工作的情况下，根据需要进行相应的选择。
在一种可能的实施方式中，第三电极14包括石墨、活性炭和第一催化剂。石墨作为触媒具有良好的导电性，能够便于为吸附于第三电极14的H+提供电子以降低负极附近的H+浓度。活性炭具有较大的比表面积，能够提高第三电极14的吸附能力。第一催化剂能够促进H+的反应，使得第三电极14处能够吸附更多的进H+。第一催化剂包括但不限于为Pt、Pd、Ru、Au、Ni、Co、Mo、Mn、Zn金属及其氧化物、氢氧化物、碳化物、磷化物、氮化物或者硫化物中的至少一种。
示例性地，第一催化剂选自Pt金属，Pt金属在析氢反应中有较低的过电位。
或者，第三电极14包括多孔结构的铁、泡沫镍或钴等。
电极隔膜15
电极隔膜15设置于正极12和负极13之间，用于隔离正极12和负极13，防止正极12和负极13接触，对电池使用者和设备起到安全保护的作用。
本申请不限制电极隔膜15的具体构成，相关人员可以在保证三电极金属燃料电池1正常工作的前提下，根据需要进行相应的更改。
在一些可能的实施方式中，电极隔膜15的材料可以为聚乙烯膜、聚丙烯膜、玻璃纤维隔膜、PVC隔膜、生物活性膜、生物选择性膜、细菌微生物生物膜或有机物喷涂膜等。
示例性地，电极隔膜15由聚乙烯膜构成。
本申请不限制电极隔膜15的具体设置形式，在一种可能的实施方式中，电极隔膜15设置于正极12的表面(当设置有氢氧离子吸附层18时，电极隔膜15设置于氢氧离子吸附层18背离正极12的一侧)。
限流器16
限流器16用于限制从负极13流入第三电极14的电流大小。当电解液11中，尤其是负极13附近的氢离子浓度过高时(例如电解液11的pH值低于3或4时)，通过限流器16的电流适当增大；当电解液11的pH值趋近于7时，通过限流器16的电流适当减小或者阻断电流。
本申请不限制限流器16的具体类型，相关人员可以在保证限流器16能够调节流过的电流的大小的情况下，根据需要进行相应的选择。
限流器16可以是市售的常规限电流保护器等。限流器16可以包括电流传感器和开关，当电流超过设定值的上限时，限流器16会自动断开；当电流低于设定值的下限时，限流器16会自动连接。
在一些可能的实施方式中，在限流器16中还可以包括氢离子浓度传感器，氢离子浓度传感器感应电解液11或负极13附近的氢离子浓度，并反馈检测结果给电流传感器，限制限流器16的开关。氢离子浓度传感器可以是包括氢离子浓度敏感材料的PH检测传感器。
氢离子吸附层17和氢氧离子吸附层18
氢离子吸附层17用于吸附电解液11中的氢离子，氢氧离子吸附层18用于吸附电解液11中的氢氧离子。
在负极13与电极隔膜15之间中设置氢离子吸附层17，对电解液11中靠近负极13以及第三电极14处的氢离子进行吸附，以便于第三电极14能够通过氢离子吸附层17吸附更多的氢离子，增强第三电极14对氢离子的吸附效果。
在正极12与电极隔膜15之间设置氢氧离子吸附层18，部分氢氧离子还原产生氧气，以便位于氢氧离子吸附层18附近的正极12吸附氧气。
本申请不限制氢离子吸附层17和氢氧离子吸附层18的具体种类，相关人员可以在保证氢离子吸附层17和氢氧离子吸附层18能够适用于金属燃料电池的情况下，根据需要进行相应的选择。
在一些可能的实施方式中，氢离子吸附层17和氢氧离子吸附层18可以由具有较大比表面积的纳米材料构成，利用其大比表面积吸附氢离子或氢氧离子。
或者，氢离子吸附层17和氢氧离子吸附层18可以由离子吸附物制成。由于电解液中不同地方的氢氧根离子/氢离子浓度是不同的，离子吸附物对氢氧根离子和氢离子的吸附数量也会不同，从而使电解液中氢离子和氢氧根离子失衡(例如CN202430040U提供的电解水装置)。离子吸附物可以为活性炭、活性氧化铝、沸石中的一种或几种的混合，在能够吸附相应的离子的同时，不会引入新的杂质离子，使电解水的品质得到保证，避免对电解液产生污染。
载体19
载体19用于承载电解液11，形成三电极金属燃料电池1的反应场所。
本申请不限制载体19的具体设置形式，在一种可能的实施方式中，载体19可以是杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间。
或者，载体19可以是密封结构，三电极金属燃料电池1设置于密封结构内。由于三电极金属燃料电池1中的第三电极14能够缓解正极12与负极13之间的浓差极化现象，所以正极12处电极反应所需的氧气可以来自于由于正极12与负极13间的电势差电解水反应产生的氧气，因此设置于密封结构内的三电极金属燃料电池1能够继续进行化学反应(初次反应产生电势差所需要的氧气可以来自密封结构内残留的部分氧气)。
密封结构的载体19还可以设置开口，在开口处设置例如透气不透水的单向半透膜，使得反应产生的多余气体可以单向排出。
进一步地，本示例还提供了一种金属燃料电池去极化的方法，在金属燃料电池中引入多孔结构的第三电极14，将第三电极14与负极13导电连接，且将第三电极14与电解液11接触。则多孔结构的第三电极14能够与其吸附的氢离子发生电极反应，进而缓解两电极之间的浓差极化现象。
实验例1
对本申请示例提供的三电极金属燃料电池1在隔绝空气环境下电学性能测试和pH测试。其中，三电极金属燃料电池1是通过在纯镁金属燃料电池中(正极12为石墨和活性炭，负极13为纯镁金属板，电解液11为十二烷基苯磺酸钠、氯化钠混合溶液)加入第三电极14，并将第三电极14与负极13通过手动调节可变电阻限流器16导电连接，且第三电极14的部分浸泡于电极隔膜15远离正极12一侧的电解液11中。第三电极14由石墨和活性炭材料制成，孔径约为120nm。
测试方法为：在三电极金属燃料电池表面包裹半透膜以隔绝空气。利用型号S7-300西门子PLC数据采集系统，检测三电极金属燃料电池的电学性能。
结果分析：按照时间的先后，以下分为第一阶段、第二阶段和第三阶段分别讨论。
第一阶段：正负极主电路小电流放电，去极化第三电极未接入。请参阅图4A和图4B，主电极回路3-4mA放电驱动第一负载灯泡(如图中第一段平行线)。去极化回路处于开路状态，请参阅图4C和图4D，此时去极化回路电流和功率趋于零(如图中第一段平行线)。经过几分钟后逐渐呈现弱极化现象，利用pH试纸，测得氢离子吸附层附近的pH值约为6。
第二阶段：正负极主电路大电流放电驱动第一负载灯泡，去极化回路2-3mA放电驱动第二负载灯泡。请继续参阅4A和图4B，主电极回路电流和功率增加并趋于稳定(如图中第二段平行线)；请继续参阅图4C和图4D，此时去极化回路电流2-3mA(如图中第二段平行线)。利用pH试纸分别检测第一阶段末和第二阶段末氢离子吸附层附近的pH值。第一阶段末，pH值约为6。经过约10min后的第二阶段末，氢离子吸附层附近的pH值约为4。
第三阶段：正负极主电路大电流放电，去极化第三电极大电流放电。请继续参阅图4A，主电极回路电流降低并趋于稳定(如图中第三段平行线)；请继续参阅图4C，此时去极化回路电流显著增加并趋于稳定(如图中第三段平行线)。利用pH试纸分别检测第二阶段末和第三阶段末氢离子吸附层附近的pH值。第二阶段末，pH值约为4。经过约10min后的第二阶段末，氢离子吸附层附近的pH值约为6。说明本示例提供的三电极金属燃料电池能够很好的缓解正负极间的浓差极化现象，能够为电解水制氧反应提供持续的反应条件，本申请提供的三电极金属燃料电池可以应用于隔离空气的环境下。
并且，第二阶段开始大电流放电，电池总输出功率约210毫瓦，第三阶段开始大电流去极化后，电池总输出功率约280毫瓦，总输出功率提高了约30％。说明相比现有的金属燃料电池，本示例提供的三电极金属燃料电池能够提高输出功率。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种三电极金属燃料电池，其特征在于，包括电解液，以及设置于所述电解液的正极、负极和第三电极；
所述正极和所述负极通过电极隔膜相互隔离；所述第三电极设置于所述电极隔膜远离所述正极的一侧，所述第三电极通过限流器与所述负极导电连接，所述第三电极为多孔结构；
所述电解液包括水。
2.根据权利要求1所述的三电极金属燃料电池，其特征在于，所述多孔结构的孔径为微米级或纳米级。
3.根据权利要求1所述的三电极金属燃料电池，其特征在于，制备所述第三电极的材料包含石墨和活性炭中的一者或两者。
4.根据权利要求3所述的三电极金属燃料电池，其特征在于，制备所述第三电极的材料还包含第一催化剂，以促进氢离子的还原反应。
5.根据权利要求1～4任一项所述的三电极金属燃料电池，其特征在于，所述三电极金属燃料电池还包括：
氢离子吸附层，所述氢离子吸附层设置于所述负极与所述电极隔膜之间；
和/或，氢氧离子吸附层，所述氢氧离子吸附层设置于所述正极与所述电极隔膜之间。
6.根据权利要求1所述的三电极金属燃料电池，其特征在于，制备所述正极的材料包括石墨、活性炭和第二催化剂，所述第二催化剂用于促进所述正极电解水制氧反应。
7.根据权利要求1所述的三电极金属燃料电池，其特征在于，所述负极由锌、铝、镁、铁和钙中的至少一者。
8.根据权利要求1所述的三电极金属燃料电池，其特征在于，所述电解液包括所述水、表面活性剂、无机盐和增氧剂；
可选地，所述增氧剂包括过氧化钙和/或过氧化氢。
9.一种权利要求1～8任一项所述的三电极金属燃料电池在隔氧环境中的应用。
10.一种金属燃料电池去极化的方法，金属燃料电池包括负极和电解液，所述电解液包括水，其特征在于，所述方法包括：
在所述金属燃料电池中引入多孔结构的第三电极，所述第三电极与所述负极导电连接，所述第三电极与所述电解液接触。
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|---|---|
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2583817Y (zh) * | 2002-12-04 | 2003-10-29 | 宁波奉天海供氧净化成套设备有限公司 | 可充式锌空气电池 |
| CN102934280A (zh) * | 2010-06-04 | 2013-02-13 | 日立造船株式会社 | 金属空气电池 |
| JP2014127289A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Hitachi Ltd | ハイブリッド亜鉛電池 |
| WO2015074065A1 (en) * | 2013-11-18 | 2015-05-21 | California Institute Of Technology | Electrochemical separators with inserted conductive layers |
| CN204720526U (zh) * | 2015-07-06 | 2015-10-21 | 济南世纪天成新能源技术有限公司 | 一种铝空气燃料电池 |
| CN105098292A (zh) * | 2015-07-28 | 2015-11-25 | 清华大学 | 一种水平式三电极电化学可充的锌空气电池 |
| CN105322206A (zh) * | 2014-07-04 | 2016-02-10 | 赵庆红 | 一种镁燃料电池 |
| JP2016046039A (ja) * | 2014-08-21 | 2016-04-04 | スズキ株式会社 | 金属空気電池およびその正極側用の電解媒体 |
| JP2018137050A (ja) * | 2017-02-20 | 2018-08-30 | 株式会社ナカボーテック | 金属空気電池及び金属空気燃料電池 |
| CN110820018A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-21 | 刘伟春 | 一种锌空气电池锌电极还原再生循环利用方法 |
-
2022
- 2022-06-02 CN CN202210623926.0A patent/CN114843528B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2583817Y (zh) * | 2002-12-04 | 2003-10-29 | 宁波奉天海供氧净化成套设备有限公司 | 可充式锌空气电池 |
| CN102934280A (zh) * | 2010-06-04 | 2013-02-13 | 日立造船株式会社 | 金属空气电池 |
| JP2014127289A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Hitachi Ltd | ハイブリッド亜鉛電池 |
| WO2015074065A1 (en) * | 2013-11-18 | 2015-05-21 | California Institute Of Technology | Electrochemical separators with inserted conductive layers |
| CN105322206A (zh) * | 2014-07-04 | 2016-02-10 | 赵庆红 | 一种镁燃料电池 |
| JP2016046039A (ja) * | 2014-08-21 | 2016-04-04 | スズキ株式会社 | 金属空気電池およびその正極側用の電解媒体 |
| CN204720526U (zh) * | 2015-07-06 | 2015-10-21 | 济南世纪天成新能源技术有限公司 | 一种铝空气燃料电池 |
| CN105098292A (zh) * | 2015-07-28 | 2015-11-25 | 清华大学 | 一种水平式三电极电化学可充的锌空气电池 |
| JP2018137050A (ja) * | 2017-02-20 | 2018-08-30 | 株式会社ナカボーテック | 金属空気電池及び金属空気燃料電池 |
| CN110820018A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-21 | 刘伟春 | 一种锌空气电池锌电极还原再生循环利用方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 黄征;池波;蒲健;李箭;: "高性能锂-空气电池材料的研究", 化学进展, no. 1 * |
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