JP2000502832A - 電解電池 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.還元ホウ素含有化合物が混合された担体を含み、この還元化合物を酸化し て酸化ホウ素還元化合物とすることができると同時に電流を発生させ、貯蔵媒体 が、この酸化時に発生した電流を伝導させる電極に電気的に接触する電気化学貯 蔵媒体。 2.還元化合物が水素化ホウ素(BH4)-である、請求項1記載の貯蔵媒体。 3.酸化化合物がホウ酸塩(BO2)-である、請求項1記載の貯蔵媒体。 4.担体が水溶液である、請求項1記載の貯蔵媒体。 5.担体が非水溶液である、請求項1記載の貯蔵媒体。 6.担体が還元化合物を溶解させる液体を含む非水溶液である、請求項4記載 の貯蔵媒体。 7.担体が、無水アンモニア、アミン、非アミン有機塩基、アルコール、炭酸 アルケン及びグリコールとからなる群より選択される、請求項6記載の貯蔵媒体 。 8.担体が、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トリプロピルア ミン、ピリジン、キノリン、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、エ チレングリコール、プロピレングリコール、メタノール、エタノール、炭酸エチ レン及び炭酸プロピレンとからなる群より選択される、請求項6記載の貯蔵媒体 。 9.非水溶液が可溶化剤または導電率促進剤を含む、請求項6記載の貯蔵媒体 。 10.非水溶液が、EDTA、クラウンエーテル、クリプテート及び第四級ア ンモニウム塩とからなる群より選択される試薬を含む、請求項6記載の貯蔵媒体 。 11.バッテリの陽極となるように配置された、請求項1記載の貯蔵媒体。 12.電気的に連通した陽極と陰極とを含み、 陽極が、還元ホウ素含有化合物が混合された担体を含み、この還元化合物を酸 化して酸化ホウ素還元化合物とすることができると同時にバッテリを放電させる ことができるバッテリ。 13.還元化合物が水素化ホウ素(BH4)-である、請求項12記載のバッテ リ。 14.酸化化合物がホウ酸塩である、請求項12記載のバッテリ。 15.担体が溶液である、請求項12記載のバッテリ。 16.担体が水性混合物である、請求項12記載のバッテリ。 17.担体が非水性混合物である、請求項12記載のバッテリ。 18.陰極が、酸化剤を含む陰極液を含む、請求項12記載のバッテリ。 19.酸化剤が、空気、O2、酸素とハロゲンを含む化合物、X2(Xはハロゲ ン)より選択される、請求項18記載のバッテリ。 20.酸化剤が、過塩素酸塩(ClO4 -)、塩素酸塩(ClO3 -)、亜塩素酸 塩(ClO2 -)、次亜塩素酸塩(OCl-)、塩素(Cl2)、臭素(Br2)、 臭素酸塩(BrO3 -)、またはヨウ素酸塩(IO3 -)である、請求項19記載の バッテリ。 21.酸化剤が、a)[MnO4]-、b)[FeO4]-2、c)CeOH(N O3)3、d)[Ce(NO3)6]-2、e)[Fe(CN)4]-3、f)[CrO4 ]-2、g)[SnO3]-2、h)[BiO3]-、i)MnO2、j)Ag2O)k )AgO、l)CeO2、m)PbO2、n)NiO(OH)、o)NiO2、p )CoO(OH)、q)[NO3]-、r)[NO2]-、s)[S2O8]-2、t) Cu(III)、Tl(III)、Hg(II)、Se(VI)、またはTe( VI)を含む化合物、あるいはu)R(NO2)n(Rはアルキル有機基、アリー ル有機基、またはアリールアルキル有機基であり、n=1〜6である)である、 請求項18記載のバッテリ。 22.酸化剤が、トリニトロ安息香酸、ヘキサニトロベンゼン、またはトリニ トロベンゼンである、請求項18記載のバッテリ。 23.陽極が陽極液を含み、陰極が陰極液を含み、陽極液と陰極液が選択透過 膜によって分離される、請求項12記載のバッテリ。 24.膜がアニオン膜である、請求項23記載のバッテリ。 25.膜がカチオン膜である、請求項23記載のバッテリ。 26.膜が両極性膜である、請求項23記載のバッテリ。 27.陰極がエアブリージング陰極である、請求項12または13記載のバッ テリ。 28.空気によって酸化させて、水素化ホウ素を酸化させてホウ酸塩にすると 共に電流を発生させることができる酸化剤を生成することのできる陰極液を含む 、請求項12記載のバッテリ。 29.陰極液が、水素化ホウ素を酸化することによって電気が発生した後のサ イクルで空気によって再酸化され、それによって陰極液を再利用することができ る、請求項28記載のバッテリ。 30.陰極液が、塩基性溶液中の空気によって酸化されうる酸化剤を含む、請 求項28記載のバッテリ。 31.陰極液がヨウ素酸塩(IO3)とI-を含む、請求項30記載のバッテリ 。 32.陰極液がフェリシアン化物とフェロシアン化物を含む、請求項30記載 のバッテリ。 33.陰極液がクロム酸塩とCr+3を含む、請求項30記載のバッテリ。 34.陰極液が原子価+2および+3のマンガンを含む、請求項30記載のバ ッテリ。 35.陰極液が原子価+2および+4のスズを含む、請求項30記載のバッテ リ。 36.陰極液が原子価+2および+3のコバルトを含む、請求項30記載のバ ッテリ。 37.陰極液が、酸化剤のより高い酸化状態への空気による再酸化を促進する 触媒を含む、請求項30記載のバッテリ。 38.陰極液の再酸化が起こる陰極室から分離された槽を含む、請求項28記 載のバッテリ。 39.直接エアブリーザである一方のユニットと、空気によって酸化され、次 いで水素化ホウ素を酸化させホウ酸塩にして電流を発生させることのできる陰極 液を含む他方のユニットの2つのユニットを含む、請求項28〜38のいずれか に記載のバッテリ。 40.両極性電極を含む、請求項12または28記載のバッテリ。 41.さらに、陽極液または陰極液、あるいはその両方を貯蔵する外部貯蔵タ ンクを含む、請求項12または28記載のバッテリ。 42.酸化化合物から還元化合物を生成する第2電池から物理的に分離された 還元化合物を酸化することによって電気を発生させる電池を含む、請求項12ま たは28記載のバッテリ。 43.還元化合物を酸化することによって電気を発生させると共に酸化化合物 から還元化合物を生成するために使用される電池を含む、請求項12または28 記載のバッテリ。 44.少なくとも1つの反応物質源に接続された調節器を含み、調節器が、反 応物質の陽極または陰極への輸送を決定し、バッテリがさらに、バッテリの特性 を判定し、モニタされた特性値に応答して調節器への信号を生成するモニタを含 む、請求項12または28記載のバッテリ。 45.モニタが、ORP、導電率、電圧、電流および電力出力、イオン濃度、 pH、屈折率、比色、COD、濁度、密度より選択された特性に応答して入力信 号を生成する少なくとも1つのプローブを含み、入力信号が電子プロセッサへ送 信され、プロセッサが、バッテリ室への流れを制御する調節器に接続される、請 求項44記載のバッテリ。 46.被覆された導電性基板を含有する電極を含む、請求項12または28記 載のバッテリ。 47.電極を含み、電極が、a)ビスマス、タリウム、カドミウム、スズ、鉛 、ガリウム、またはインジウムと、b)水銀、または他の金属でアマルガム化さ れた水銀、または導電基板上に被覆された水銀と、c)テルルまたはテルル化物 とからなる群より選択される基板を含む、請求項12または28記載のバッテリ 。 48.電極を含み、電極が、耐食性のような電極特性を向上させる材料を含む 、請求項12または28記載のバッテリ。 49.電極がさらに、耐食性のような電極特性を向上させる材料を含む、請求 項47記載のバッテリ。 50.電極が、1つの側面が該物質で被覆され、第2の側面が、金や酸化イリ ジウムのような低酸素過電圧の材料で被覆された、2つの側面を含む両極性電極 である、請求項47記載のバッテリ。 51.電極が、1つの側面が該物質で被覆され、第2の側面が、エアブリージ ング電極を有する、2つの側面を有する両極性電極である、請求項47記載のバ ッテリ。 52.両極性電極が導電材料のシートを含む、請求項40記載のバッテリ。 53.導電材料がステンレススチールまたは金メッキ銅である、請求項52記 載のバッテリ。 54.被覆され、あるいは被覆されず、また、触媒を含み、あるいは触媒を含 まない、管、円柱、繊維、またはその他の形状の平滑なあるいは表面積の大きな 発泡金属、あるいは粉末を有する電極を含む、請求項12記載のバッテリ。 55.消費者用電子または電気装置用の標準バッテリの形態仕様および機能仕 様を満たす物理的大きさおよび形状ならびに正しい電圧範囲の密閉ユニットとし て構成された、請求項12記載のバッテリ。 56.標準バッテリが、補聴器用のボタン、AAA、AA、A、B、C、D、 9ボルト、コンピュータ用バッテリ、携帯電話用バッテリである、請求項55記 載のバッテリ。 57.内燃機関によって駆動される車両における点火およびスタータモータ動 作に適した電圧及び電流が生成されることを特徴とする、請求項12記載のバッ テリ。 58.少なくとも1つの電池が、電気を使用して車両自体を部分的または全体 的に推進する車両上に設置するのに適するように構成される、請求項12または 28記載のバッテリ。 59.少なくとも1つの電池が、電気を使用して車両自体を部分的または全体 的に推進する車両上に設置するのに適するように構成される、請求項39記載の バッテリ。 60.電気事業の負荷調整及び電気を貯蔵するその他の手段などに適用するた めの電気の貯蔵に適するように構成された、請求項12または28記載のバッテ リ。 61.電気事業の負荷調整及び電気を貯蔵するその他の手段などに適用するた めの電気の貯蔵に適するように構成された、請求項39記載のバッテリ。 62.請求項12のバッテリを設け、それを負荷に接続する、長時間にわたっ て電流を生成する方法。 63.さらに、水素化ホウ素アニオンをホウ酸アニオンへ酸化して電流を発生 させ、陽極に電位を印加してホウ酸アニオンから水素化ホウ素アニオンを再生す ることによってバッテリを再充電する工程を含む、請求項62記載の方法。 64.さらに、水素化ホウ素アニオンをホウ酸アニオンへ酸化して電流を発生 させ、放電した陽極液をホウ酸アニオンに酸化するのに適した水素化ホウ素アニ オンを含む陽極液に置き換える工程を含む、請求項62に記載の方法。 65.ホウ酸イオンを電気的に還元することによってボランイオンを合成する 方法。 66.ボランイオンが水素化ホウ素である、請求項65記載の方法。 67.この方法がバッテリを再充電する、請求項65または66記載の方法。 68.ORP、導電率、電圧、電流、電力出力、イオン濃度、pH、屈折率、 比色、COD、濁度、密度より選択される特性を表す電気信号を生成するプロー ブを使用して合成をモニタリングすることを含み、入力信号が電子プロセッサへ 送信され、プロセッサが、各室への流れを調整するために接続された、電池室へ の流れを制御する調節器に接続される、請求項65記載の方法。 69.ホウ酸イオンおよび水素化ホウ素イオンが水性担体である、請求項66 記載の方法。 70.ホウ酸塩の電気的還元が、陰極として水素過電圧の高い電極を有する電 池内で行われる、請求項69記載の方法。 71.a)ビスマス、タリウム、カドミウム、スズ、鉛、ガリウム及びインジ ウムの合金、b)水銀、または他の金属でアマルガム化された水銀、または導電 基板上に被覆された水銀、あるいはc)テルルまたはテルル化物を含む電極に電 位を印加し、電流が通過する間水素ガスの放出をさらに抑制することによって、 ホウ酸イオンの還元が行われる、請求項70記載の方法。 72.耐食性またはその他の電極特性を向上させる添加物を含む電極に電位を 印加することによって、ホウ酸イオンの還元が行われる、請求項65または71 記載の方法。 73.さらに、水素化ホウ素以外の還元種を回収することを含み、この還元種 が金属、または水系及び/または非水系の化合物を含む、請求項70記載の方法 。 74.電池が両極性電極を含む、請求項70記載のバッテリ。 75.選択透過膜を含む電池内で行われる、請求項65または66記載の方法 。 76.選択透過膜が、アニオン膜、カチオン膜、または両極性膜である。請求 項75記載の方法。 77.陰極液中で水素化ホウ素を生成している間に陽極から酸素を放出するこ とを含む、請求項65または66記載の方法。 78.陰極槽内の生成物として酸化種を生成することを含む、請求項65また は66記載の方法。 79.水性媒体内で行われる、請求項65または66記載の方法。 80.ボランが水素化ホウ素ではなく、この方法が、部分還元付加物またはそ の他の付加物を陰極液に添加することを含む、請求項65記載の方法。 81.付加物が、シアン化物イオン、アミドイオン、ハライドイオン及び擬似 ハライドとからなる群より選択される、請求項80記載の方法。 82.非水性媒体内で行われる、請求項65または66記載の方法。 83.生成点で酸化水素化ホウ素溶液に電位を印加して第1の電池内で水素化 ホウ素を生成し、得られた水素化ホウ素溶液を水素化ホウ素が第2の電池内で酸 化のために供給される消費点へ輸送することによって、生成点から消費点へ水素 化ホウ素アニオンを輸送するシステム。 84.さらに、酸化水素化ホウ素を含む使用済溶液を消費点から生成点へ輸送 し、生成点で使用済溶液に電位を印加して第1の電池内で水素化ホウ素を生成す ることを含む、請求項83記載のシステム。 85.酸化水素化ホウ素溶液を生成点へ戻し、水素化ホウ素の生成に再利用す る、請求項83または84記載のシステム。 86.少なくとも1つの電池が、電気を使用して車両自体を部分的または全体 的に推進する車両上に設置するのに適するように構成される、請求項83または 84に記載のシステム。 87.電気事業の負荷調整及び電気を貯蔵するその他の手段などのに適用する ための電気の貯蔵に適するように構成された、請求項83または84記載のシス テム。 88.さらに、水素化ホウ素を水と組み合わせ、水の還元によって水素を生成 する工程を含む、請求項83記載のシステム。 89.水素の生成が、遷移金属化合物の存在によって触媒される、請求項88 記載のシステム。 90.水素の生成が、コバルト(II)化合物によって触媒される、請求項8 9記載のシステム。 91.コバルト(II)が水酸化コバルト(II)である、請求項90記載の システム。 92.さらに、生成された水素を消費者へ輸送する工程を含む、請求項88記 載のシステム。 93.エネルギーを所定の位置へ輸送する方法として水素化ホウ素を輸送する システム。 94.水素化ホウ素を用いて動作する車両が新鮮な水素化ホウ素を充填しホウ 酸塩を排出するように水素化ホウ素を輸送し分配するシステム。 95.水素化ホウ素を合成し、及び/またはホウ酸イオンの電気還元によって バッテリを再充電する電池を用いて、ホウ酸溶液が水素化ホウ素溶液に変換され る、請求項94記載のシステム。 96.ボランが、アミン、またはアンモニアやヒドラジンのような窒素/水素 化合物と結合される、請求項81記載の方法。
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