[发明专利]一种化学能电能转换方法

说明书

本发明公开了一种化学能电能转换方法，使电化学区域与还原剂和氧化剂交替接触或使还原剂和氧化剂与电化学区域交替接触，使所述还原剂在所述电化学区域处分离成正带电粒子和电子，使所述电化学区域的电子导出导入，在电子的导出和/或导入的通道上对外提供电能或自外吸收电能，如此持续实现工作的常态。本发明所公开的化学能电能转换方法将终结传统电化学方法及电化学装置(例如燃料电池等)以电解质(例如质子交换膜、固体氧化物电解质等)的存在为必要条件的历史，也将终结传统电化学方法及装置无法安全可靠使用氧化剂还原剂混合物的历史，为高效、长寿命、低成本电化学装置的开发提供了新的途径，并将重新定义发动机。

技术领域

本发明涉及电学领域、电化学领域，尤其涉及一种化学能电能转换方法。

背景技术

传统电化学方法均需要非电子带电粒子(例如离子或质子)在两电极间传输，即需要将电化学区域(电极)产生的正带电粒子和负带电粒子均移出，非电子带电粒子在两极间的传输不仅消耗电能，而且需要能够传导非电子带电粒子不传导电子且具有许多特殊要求的电解质(例如氢燃料电池的质子交换膜、固体氧化物电解质等)，因其复杂性，这种电解质的制造技术一直不过关，且已经成为制约电化学方法高效广泛应用及其电化学装置(例如燃料电池)效率提升、寿命提升和成本降低的根本原因，也已经成为阻碍电化学装置(例如燃料电池)高效产业化的最为严重的问题。如果能够发明一种不以从电化学区域移出非电子带电粒子为必要条件的新型化学能电能转换方法，将终结传统电化学方法及电化学装置(例如燃料电池等)以电解质(例如质子交换膜、固体氧化物电解质等)的存在为必要条件的历史，也将终结传统电化学方法及装置无法安全可靠使用氧化剂还原剂混合物的历史，为高效、长寿命、低成本电化学装置的开发提供新的途径，并将重新定义发动机。因此，需要发明一种新型化学能电能转换方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

方案1：一种化学能电能转换方法，使电化学区域与还原剂和氧化剂交替接触或使还原剂和氧化剂与电化学区域交替接触，或使电化学区域与还原剂相互接触且使所述电化学区域与氧化剂相互断续接触，或使电化学区域与氧化剂相互接触且使所述电化学区域与还原剂相互断续接触，使所述还原剂在所述电化学区域处分离成正带电粒子和电子，使所述电化学区域的电子导出导入，在电子的导出和/或导入的通道上对外提供电能或自外吸收电能，如此持续实现工作的常态；

或，向电化学区域交替导入还原剂和氧化剂，或向电化学区域导入还原剂且向所述电化学区域断续导入氧化剂，或向电化学区域导入氧化剂且向所述电化学区域断续导入还原剂，使所述还原剂在所述电化学区域处分离成的电子从所述电化学区域导出，使电子导入回到所述电化学区域，在电子的导出和/或导入的通道上对外提供电能或自外吸收电能，如此持续实现工作的常态；

或，向电化学区域交替导入还原剂和氧化剂，使所述还原剂在所述电化学区域处分离成的电子从所述电化学区域导出，使电子导入回到所述电化学区域，在电子的导出和/或导入的通道上对外提供电能或自外吸收电能，电子导入导出的步调与所述还原剂和所述氧化剂交替导入的步调相匹配，如此持续实现工作的常态；

或，向电化学区域导入还原剂且向所述电化学区域断续导入氧化剂，使所述还原剂在所述电化学区域处分离成的电子从所述电化学区域导出，使电子导入回到所述电化学区域，在电子的导出和/或导入的通道上对外提供电能或自外吸收电能，电子导入导出的步调与所述氧化剂断续导入的步调相匹配，如此持续实现工作的常态；

或，向电化学区域导入氧化剂且向所述电化学区域断续导入还原剂，使所述还原剂在所述电化学区域处分离成的电子从所述电化学区域导出，使电子导入回到所述电化学区域，在电子的导出和/或导入的通道上对外提供电能或自外吸收电能，电子导入导出的步调与所述还原剂断续导入的步调相匹配，如此持续实现工作的常态。