Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в устройствах преобразования энергии ядерного синтеза. Сущность изобретения: электрохимический преобразователь энергии содержит два палладиевых электрода, разделенных электролитом, и газовые камеры для подачи реагентов. На аноде в качестве реагента используется водород, на катоде изотоп водорода, например дейтерий.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2050647
Класс(ы) патента: H01M14/00
Номер заявки: 5061793/07
Дата подачи заявки: 08.09.1992
Дата публикации: 20.12.1995
Заявитель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью "Химэлектро"
Автор(ы): Аршинов А.Н.; Бурцев А.Б.; Григорьева Л.К.; Куклин Р.Н.; Лисицын А.Л.; Чижик С.П.
Патентообладатель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью "Химэлектро"
Описание изобретения: Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве источников тока.
Известен электрохимический преобразователь энергии (ЭПЭ), в котором химическая энергия реагентов, водорода и кислорода, в результате электрохимической реакции непосредственно преобразуется в электрическую. Он содержит электроды, разделенные ионопроводящим электролитом, и газовые камеры для подачи реагентов [1]
Недостатком этого ЭПЭ является недостаточная эффективность преобразования.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ЭПЭ, содержащий положительный и отрицательный электроды, разделенные электролитом. К электродам с тыльной стороны примыкают газовые камеры для подачи реагентов. В качестве реагентов в обеих камерах используется водород, но при разных давлениях. В рассматриваемом ЭПЭ электрохимическим методом преобразуется энергия сжатого газа в электрическую энергию. При разряде этого ЭПЭ происходит перенос водорода из камеры высокого давления в камеру низкого давления. После выравнивания давлений ЭПЭ прекращает функционировать. Для обеспечения непрерывного функционирования необходимо постоянно поддерживать заданный перепад давлений, что связано с необходимостью затраты энергии [2] Такой ЭПЭ имеет недостаточную эффективность и невысокие удельные характеристики.
Задачей изобретения является повышение эффективности преобразования энергии за счет прямого преобразования энергии ядерного синтеза в электрическую.
Техническое решение задачи может быть реализовано в ЭПЭ, содержащем положительный и отрицательный палладиевые электроды, разделенные электролитом, и газовые камеры для подачи газообразных реагентов. Одним из реагентов является водород, другим изотоп водорода, например действий.
Известно, что в металлоподобной среде, насыщенной растворенным в ней изотопом водорода, дейтерием, происходит слияние ядер дейтерия, завершающееся синтезом, например ядер гелия, в соответствии с реакцией.
d+d ___→3He+n __→ 3MэB.
(1)
Результатом этого, в частности, является изменение локального характера распределения положительного заряда в среде. Это вызывает перераспределение электронной плотности валентных электронов. В ходе реакции ядерного синтеза по мере накопления гелия происходит самопроизвольное смещение уровня Ферми дейтериевого электрода, уровень Ферми водородного электрода остается неизменным. Появление разности в положениях уровней Ферми свидетельствует об их различном энергосодержании. Указанная разность энергий может быть реализована в ЭПЭ в виде электроэнергии.
Между водородным и дейтериевым электродами возникает разность потенциалов, определяемая изотопическим эффектом и разностью уровней Ферми. При замыкании электродов во внешней цепи течет электрический ток.
Проведем оценку величины преобразуемой энергии. Изменение энергии в результате выравнивания уровней Ферми описывается выражением
ΔE MoiNi+ riϕi
(2) где ϕi и Miо электрические и химические потенциалы электронов в электродах; qi=eNi,Ni заряд и количество электронов, которыми обмениваются катоды при замыкании. Условие выравнивания электрохимического потенциала при замыкании катодов имеет вид
e(ϕ12) M2 M1 (3)
Из сохранения заряда следует
q1= q2. (4)
Потенциалы ϕ12 линейно связаны с зарядами q1, q2:
ϕi ci-1qi, (5) где ci емкостный коэффициент. Из системы уравнений (3-5) нетрудно получить
q1= e-1
Подстановка в формулу (2) дает исходную оценку:
ΔE
При 1В c ≈ 10-1-103 Ф/с м3 (элек- трохимические емкости имеют порядок 10-5-10-3 Ф/см2, удельные поверхности пористых электродов 104-106 см-1) Δ Е может составлять величину порядка 10-1-103 Дж/см3.
Таким образом, в предлагаемом ЭПЭ можно преобразовать до 103 Дж/см3 энергии ядерного синтеза. Это существенно повышает эффективность ЭПЭ и его удельные характеристики.
Формула изобретения: ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ, содержащий положительный и отрицательный электроды, разделенные электролитом, и газовые камеры с водородом в качестве реагентов, отличающийся тем, что положительный и отрицательный электроды выполнены из палладия, а в качестве реагента на положительном электроде взят изотоп водорода, например дейтерий.