[发明专利]活性材料和包含活性材料的电力发电机

说明书

本发明涉及一种电力发电机(EPG)，其包括至少第一电极(11)和第二电极(12)，其中电力发电机包括在所述电极(11，12)之间的活性材料，所述活性材料包含至少一种含氧化合物，含氧化合物选自由MgO、ZnO、ZrOCl₂、ZrO₂、SiO₂、Bi₂O₃、Fe₃O₄、Al₂O₃、TiO₂、BeO、CaO、Ga₂O₃、In₂O₃、GeO₂、SnO₂和PbO₂组成的组，其中含氧化合物的颗粒尺寸具有在从10nm至40μm的范围内的平均直径，并且其中不存在选自由琼脂、黄原胶、甲基纤维素和阿拉伯树胶组成的组的增稠剂添加剂。

描述

发明领域

本发明涉及一种用于制造发电机(electric generator)的活性材料和一种用于获得这样的介质的方法。因此，本发明还涉及包含所述活性材料的发电机。

现有技术

众所周知的是，使用热电发电机(thermoelectric power generator)和热离子发电机(thermionic power generator)用于将热能直接转换成电能。

热电发电机是基于热电效应即塞贝克效应(Seebeck effect)的装置，其涉及在固体主体之间的热流和电流之间的相互作用。在专利EP 2521192中和在专利申请EP 2277209中公开了这样的装置的实例。广义而言，热电发电机由三个主要部件组成：与热源界面结合的热电材料、热电模块和热电系统。

热电材料通过将温差转换成电压而直接从热发电。特别地，这些材料典型地具有高的电导率和低的热导率两者。低的热导率确保了当一侧变热时，另一侧保持冷的。这有助于在温度梯度下产生大电压。

热电模块是包含热电材料的电路，热电材料直接从热发电。模块由在它们的末端处连接的两种不同的热电材料组成，即带负电荷的半导体和带正电荷的半导体。当在两种材料之间存在温度梯度时，直流电流将在电路中流动。这样的梯度由热电系统提供，该热电系统典型地包括在模块上的两侧上使用的热交换器，以分别提供加热和冷却。

热离子发电机，也被称为热离子功率转换器(thermionic power converter)，将热直接转化为电。热离子发电机典型地包括被布置在容器中的两个电极。其中一个电极被升高到足够高的温度以成为热离子电子发射器或“热板”。另一个电极被称为收集器(collector)，因为它接收发射的电子。收集器在显著较低的温度操作。电极之间的空间可以是真空，或者可选择地填充有低压蒸气气体。热能可以由化学源、太阳能源或核能源供应。

热电发电机以及热离子发电机具有许多缺点，其中包括低转换效率和需要提供温度梯度。此外，这样的发电机需要相对恒定的热源。

因此，本发明的主要目的是提供一种电力发电机，该电力发电机能够将部分热能转换成电能并且允许克服现有技术的装置的缺点。