[发明专利]电能产生装置及其阴极有效
申请号: | 201110454271.0 | 申请日: | 2011-12-30 |
公开(公告)号: | CN103187598A | 公开(公告)日: | 2013-07-03 |
发明(设计)人: | 李书锋 | 申请(专利权)人: | 财团法人金属工业研究发展中心 |
主分类号: | H01M12/06 | 分类号: | H01M12/06;H01M4/86 |
代理公司: | 北京泰吉知识产权代理有限公司 11355 | 代理人: | 张雅军 |
地址: | 中国台*** | 国省代码: | 中国台湾;71 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电能 产生 装置 及其 阴极 | ||
技术领域
本发明涉及一种电能产生装置及其电极,特别是涉及一种使用寿命长的电能产生装置及其阴极。
背景技术
参阅图1、图2,为现有的一锌空气电池,包含一锌阳极板11、一与该锌阳极板11间隔的空气阴极板12,及一分布在该锌阳极板11与空气阴极板12间的电解液13。
该空气阴极板12包括一集电网121、一设于该集电网121一侧的透气层122、一设于该集电网121另一侧并与该电解液13接触的触媒层123,及两分别设于该透气层122与该集电网121间,及该集电网121与该触媒层123间的扩散层124。
当外界的空气如箭头所示由该透气层122依序进入该扩散层124、集电网121、扩散层124、触媒层123,使得空气中的氧分子能于电解液13充分反应,并配合锌阳极板11、电解液13产生电化学反应,如此可在该锌阳极板11、空气阴极板12分别电连接一负载(图未示)就会有电流的产生。
然而,由于该空气阴极板12必须长时间浸泡于酸/碱性电解液13中,该触媒层123的整个表面受到电解液13的不断侵蚀而如图2所示逐渐减少,最终导致该集电网121外侧所堆叠的扩散层124、触媒层123剥落,使电化学反应无法进行,严重影响该锌空气电池的放电效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种延长使用寿命的电能产生装置。
本发明电能产生装置,包含一个容置槽、一个阳极及一个阴极。
该容置槽用于存放电解液,该阳极是设于该容置槽内,该阴极与该阳极间隔地设于该容置槽内,该阴极包括一个本体,及一个设于该本体上的包覆网,该包覆网是浸于该电解液内,并具有数个网格。
本发明目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
较佳地,前述的电能产生装置,其中该阴极的本体包括一个集电层、一个设于该集电层一侧的透气层、一个设于该集电层另一侧的触媒层,及两个扩散层,所述扩散层分别设于该透气层与集电层间,及该集电层与该触媒层间,该包覆网包覆在该透气层与触媒层外。
较佳地,前述的电能产生装置,其中该阴极的本体包括一个集电层、一个设于该集电层一侧的透气层、一个设于该集电层另一侧的触媒层,及两个扩散层,所述扩散层分别设于该透气层与集电层间,及该集电层与该触媒层间,该包覆网包覆在该触媒层。
较佳地,前述的电能产生装置,其中该包覆网遮蔽于该触媒层的面积是不大于该触媒层与该电解液反应的面积的25%。
较佳地,前述的电能产生装置,其中该包覆网遮蔽于该本体的面积是不大于该本体与该电解液反应的面积的25%。
较佳地,前述的电能产生装置,其中该包覆网的材质是选自二氧化硅、碳化硅化合物或氮化硅化合物,并以沉积法而制成。
较佳地,前述的电能产生装置,其中该包覆网的网格是四边形或蜂巢状。
再者,本发明的另一目的,在于提供一种不易剥落、使用时间长的电能产生装置的阴极。
本发明电能产生装置的阴极,该电能产生装置包含一个用于进行电化学反应的电解液,该阴极包含一个本体,及一个包覆网。该包覆网包覆在该本体上并具有数个网格,且该包覆网是浸于该电解液内,但不与该电能产生装置的电解液产生电化学反应。
较佳地,前述的电能产生装置的阴极,其中该包覆网的材质是选自二氧化硅、碳化硅化合物或氮化硅化合物,并以沉积法制成。
较佳地,前述的电能产生装置的阴极,其中该包覆网遮蔽于该本体的面积是不大于该本体与该电解液反应的面积的25%。
本发明的有益效果在于:通过该包覆网将该本体包覆,使该本体不易剥落、被侵蚀,能延长该阴极的使用寿命,提升电能产生装置的耐久性。
附图说明
图1是一示意图,说明现有的一锌空气电池;
图2是一示意图,说明图1中该锌空气电池的一空气阴极板被侵蚀的态样;
图3是一剖视图,说明本发明电能产生装置的第一较佳实施例;
图4是一立体示意图,说明该第一较佳实施例的一阴极的态样;
图5是一剖视图,说明该阴极受到侵蚀的态样;
图6是一示意图,说明该第一较佳实施例的一包覆网的另一种态样;
图7是一示意图,说明该第一较佳实施例的一包覆网的另一种态样;
图8是一数据图,说明比较现有金属空气电池与该第一较佳实施例的开回路电压变化图;
图9是一数据图,说明比较现有金属空气电池与该第一较佳实施例的电压电流性能曲线图;
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