[实用新型]高功率纳米水解燃料电池

说明书

技术领域

本实用新型关于一种高功率纳米水解燃料电池。 

背景技术

由于燃料取得相对较为容易、发电效率高、用途广，以及技术发展日趋成熟稳定，在诸多清洁的新能源中，以燃料电池的发展最受重视。燃料电池(Fuel Cell)是一种发电装置，但不像一般非充电电池用完就丢弃，也不像充电电池用完须继续充电，而是继续添加燃料-氢以维持其电力。氢气由燃料电池的阴极进入，氧气(或空气)则由阳极进入燃料电池；经由质子交换膜Pt等金属离子与催化剂的作用下，氢离子、氧离子发生质子反应，排放水出来，形成电子电位差产生电力，因此，水可以说是燃料电池唯一的排放物。 

但是，目前的燃料电池所遭遇的问题为反应速率慢，所以所生成的电流量相当的小，必需要大量用贵重金属如白金、黄金及稀土材料，产品单价太高未能普及，有必要改进现今电解槽的组成及结构以增加反应效率，所以也增加所生成的电流降低成本。 

而且目前的水燃料电池，限于小瓦数使用，最多只能在5W以内！ 

为解决上述的现有技术不足之处，本实用新型的目的在提供一创新的燃料电池，以期改良现有技术中的难点。 

实用新型内容

为达到上述目的，本实用新型提供了一种纳米水解燃料电池，本实用新型的结构简单，且整体作用可以在常温下进行，一般低温燃料电池的反应温度高达80℃到200℃，本实用新型的反应温度已甚低于此一温 度。 

本实用新型的主要目的在于提供一种纳米水解燃料电池，包括一电解槽、一正极电解件及一负极电解件；该电解槽为一气密的容器体，其内部空间进一步可分隔为一正极电解槽及一负极电解槽，其中该负极电解槽分别与该正极电解槽相互邻设，于该负极电解槽的一侧设有一个氢气输入管用于输入氢气；于该正极电解槽的一侧设有一个氧气输入管以输入氧气或空气。一离子交换膜位于该正极电解槽与该负极电解槽间以于电解过程中避免因为离子渗透而影响电解反应的过程，其中前述的正极电解件对应设于正极电解槽之中；前述之负极电解件对应设于负极电解槽之中；其中该正极电解件及该负极电解件为具有高还原性的金属所制，该高还原性的金属为铁、钴、镍、锌、铜、铝、锂或稀土；且该正极电解件及该负极电解件的表面设置有由细微粉末，例如纳米粉末(或更微细埃米粉末及皮米粉末等)所形成的金属层，该金属层是以溅镀、电镀、喷涂或是气相沉积方式在该正极电解件及该负极电解件上而形成。 

其中尚可于电解液添加纳米金属粉末，即电解液中添加纳米金属稀土材料。 

于该正负极电解槽纳米金属稀土材料各自用不同特性，经由纳米催化剂的作用下打断H₂O连接键，让2个氢及1个氧各自分离，促使阴极电解槽纳米金属稀土粉末材料产生氢离子，负极电解槽纳米金属稀土粉末材料产生氧离子，再经之间纳米金属质子膜交换及催化剂的作用下发生质子反应，阳极电子则经由外电路形成电流后到达阴极；形成电位差而产生电力。 

本实用新型的燃料电池的优点在于：不需用大量昂贵的贵重金属，可节省成本。不用外加氢气及昂贵的储氢设备，没有高压之下更可安全使用。一般水电池只能在几瓦内电力使用的缺点，本实用新型没有高功 率限制。 

由下文的说明可更进一步了解本实用新型的特征及其优点，阅读时并请参考附图。 

附图说明

图1为本实用新型的配置示意图。 

图2为本实用新型的局部元件侧视图。 

图3所示本实用新型中于电解液添加纳米金属粉末。 

10 电解槽    11 负极电解槽    12 正极电解槽 

13 离子交换膜    20 负极电解件    30 正极电解件 

50 金属层    80 纳米金属粉末 

具体实施方式

为使本实用新型的特征、内容与优点及其所能达成的功效，现将本实用新型配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的附图，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本实用新型实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的附图的比例与配置关系局限本实用新型的专利范围，合先叙明。 

请参配合参看图1所示，本实用新型水解燃料电池装置结构改良于一较佳之实施例中包括一电解槽10、一负极电解件20及一正极电解件30。