[发明专利]一种无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池

说明书

一种无膜镁‑次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池，它涉及一种电池。本发明的目的是解决现有海水中的氧含量限制了金属/溶解氧电池的能量密度和现有金属/过氧化氢海水电池中需要添加酸或碱，导致电池安全性差和电池部件损伤的问题。一种无膜镁‑次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池，由阳极、阴极、电解液、电解液计量泵和电池壳组成。本发明采用次氯酸钠为氧化剂，氯化钠溶液或海水为电解液，金属镁或镁合金为阳极，采用了无膜结构，获得了可应用型水下动力电源；本发明避免了酸或碱作为阴极电解液，绿色安全，避免了酸碱对电池部件的腐蚀，无膜结构简化了电池系统的复杂性，增加了电池系统的安全性。

技术领域

本发明涉及一种电池。

背景技术

以海水做电解质的金属(如镁或铝)海水电池，利用海水中自然存在的氧化剂-水或溶解氧(前者称为金属/水海水电池，后者称为镁/溶解氧海水电池或者人工向海水中添加过氧化氢做氧化剂，构成镁或铝/过氧化氢(Mg/Al-H₂O₂)海水电池。

海水中的氧含量限制了金属/溶解氧电池的能量密度，金属/过氧化氢海水电池，根据阳极的不同，所使用的电解液也不同，铝阳极通常使用碱性电解液，而虽然镁金属阳极电解液可以使用中性电解液，但过氧化氢电还原需要在酸性电解液中进行。

发明内容

本发明的目的是解决现有海水中的氧含量限制了金属/溶解氧电池的能量密度和现有金属/过氧化氢海水电池中需要添加酸或碱，导致电池安全性差和电池部件损伤的问题，而提供一种无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池。

一种无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池，由阳极、阴极、电解液、电解液计量泵和电池壳组成；

所述的阳极和阴极设置在电池壳内部，电解液通过与电池壳连通的进液管进入到电池壳内部，阳极和阴极浸没在电解质中；

所述的进液管上设有电解液计量泵；

所述的电解液为NaCl溶液与NaClO的混合液或海水与NaClO的混合液；

所述的阳极为金属镁或镁合金；

所述的阴极为碳纸负载贵金属。

本发明的优点：

一、本发明采用次氯酸钠为氧化剂，氯化钠溶液或海水为电解液，金属镁或镁合金为阳极，采用了无膜结构，获得了可应用型水下动力电源。本发明避免了酸或碱作为阴极电解液，绿色安全，避免了酸碱对电池部件的腐蚀，简化了水下金属燃料电池的结构，降低组装复杂性，增加了电池系统的安全性；

二、本发明制备的一种无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池的峰能量密度可达70mW cm^-2。

本发明可获得一种无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池。

附图说明

图1为实施例1中Au/碳纸电极在不同电解液中的循环伏安曲线图，图中曲线1的电解液为NaCl溶液，曲线2的电解液为NaCl溶液与H₂O₂的混合液，曲线3的电解液为NaCl溶液与NaClO的混合液；

图2为对比实施例1制备的Pd/碳纸电极在不同电解液中的循环伏安曲线图，图中曲线1的电解液为NaCl溶液，曲线2的电解液为NaCl溶液与H₂O₂的混合液，曲线3的电解液为NaCl溶液与NaClO的混合液；

图3为实施例2中Au/碳纸电极在海水或海水与NaClO的混合液中的循环伏安曲线图，图中曲线1的电解液为海水，曲线2的电解液为海水与NaClO的混合液；

图4为对比实施例2中Pd/碳纸电极在海水或海水与NaClO的混合液中的循环伏安曲线图，图中曲线1的电解液为海水，曲线2的电解液为海水与NaClO的混合液；