哈工大学生痴迷数学20年，没人认。你怎么想呢?
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1
多孔石墨烯的制备方法及石墨烯基铝空气电池的制备方法
CN813.4
2013-07-23
2
铝空气电池循环过滤系统及方法
CN549.1
2015-09-12
三
一次性铝空气电池
CN431.6
2016-09-12
四
基于水力旋流作用的铝空气电池电解液循环系统
CN049.9
2017-03-14
五
铝-空气电池组
CN150.7
2015-09-14
1，多孔石墨烯制备方法及石墨烯基铝空气电池制备方法的专利分析
现有技术存在的问题:铝空气电池因其比能量高、原料丰富、使用安全、稳定性好而受到广泛关注。以金属铝为阳极的铝空气电池作为一种新型电池，已经在市场上出现了二十多年。但铝-空气电极仍存在许多问题，如铝阳极腐蚀析氢、空气电极极化严重、氧膨胀能力低、空气电极对氧的利用率低等。近年来，针对铝空气电极中空气电极的这些缺点，国内外研究者对铝阳极的研究日趋成熟，阴极空气电极成为铝空气电池的又一研究热点。当空气电极具有导电性、催化活性、高透气性和不透液性时，可以大大提高电池的比能量。目前铝空气电池的阴极催化剂主要有二氧化锰、钙钛矿、金属有机大环螯合物和贵金属，但到目前为止这些催化剂还没有得到广泛应用。石墨烯材料是一种由单层石墨片组成的纳米材料，具有优异的导电性、力学性能和催化活性，成为众多物理、化学和材料科学研究者的研究热点。目前已有报道将石墨烯应用于锂空气电池、钠空气电池等金属空气电池，但尚未有石墨烯应用于铝空气电池的报道。因此，将石墨烯作为阴极催化剂应用于铝空气电池具有重要意义。
技术特点:多孔石墨烯的制备方法和石墨烯基铝空气电池的制备方法属于材料合成与应用领域。所述多孔石墨烯按照以下步骤制备:以氧化石墨为前驱体，在马弗炉中对氧化石墨进行高温热处理，然后将氧化石墨分散在乙醇中，超声处理制得石墨烯催化剂。石墨烯基铝空气电池的制备方法包括制备空气电极扩散层、制备石墨烯催化层和组装空气电极三个步骤。
有益效果:石墨烯应用于铝空气电池后，其恒流放电电压平台高于钙钛矿、二氧化锰等催化剂，电池的稳定性也明显提高。另一方面，石墨烯的制备方法简单，性能优异，可以大批量生产，降低催化剂的制造成本，提高电池的催化效果。
2.铝空气电池循环过滤系统及方法专利分析。
现有技术问题:目前全球能源供应日益匮乏，人们正在积极探索新能源。燃料电池因其高效、清洁等诸多优点，已成为当今世界新能源领域的发展热点之一。铝空气电池作为燃料电池，以空气中的氧气为正极活性物质，以纯铝为负极活性物质。铝空气电池因其高能量密度，成为高能量、大功率备用电源的首选。由于使用的电解液不同，铝空气电池的反应机理也不同。铝空气电池在碱性条件下的主要反应如下:阳极反应:Al+4OH-=Al(OH)4-+3e-阴极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-电池的总反应为:4Al+3O2+6H2O+4OH-=4Al(OH)4-有以下腐蚀反应:2A。在中性条件下，反应产物为不溶性氢氧化铝胶体。目前通常在电解液中加入特殊的抑制剂，使胶体以结晶粉末的形式从正极脱落，以避免其对电池反应的影响。但在碱性条件下，可溶性Al(OH)4-是反应的初始产物，后期有氢氧化铝析出，所以碱性铝空气电池设计复杂，辅助设施多。目前铝空气电池的应用技术已经有了很大的进步，但是还没有大规模应用。主要是一些相关技术还不是很成熟，还有一些问题亟待解决。国内关于铝空气电池的报道很少，对铝空气电池电解液的循环过滤也没有研究。国外研究中提到，一般的中高功率大型铝空气电池组需要电解液循环系统。在电解液循环过程中加入特殊的抑制剂，使电池的反应产物三水铝石结晶析出，过滤除去，但分离装置及其工艺未知，也没有相关的研究和报道。国内对铝空气电池的相关研究和报道很少，远远落后于国外对铝空气电池的研究。因此，有必要设计一种电解液循环过滤系统，通过特殊的方法将三水铝石从电解液中分离出来，以保证电池反应的顺利进行，延长电池的工作时间。
技术特征:一种铝空气电池循环过滤系统，包括储液槽、加压泵、铝空气电池堆、热交换器、温度传感器、电池反应产物沉降槽和过滤器，其特征在于沉降槽内安装有超声波装置和加种装置，储液槽设有电解液自动补充装置。2.根据权利要求1所述的铝空气电池循环过滤系统，其特征在于，所述储液罐的出口通过加压泵与铝空气电池堆的入口相连，铝空气电池堆的出口通过热交换器和温度传感器与电池反应产物沉降罐的入口相连，电池反应产物沉降罐的出口通过过滤器和压力表与储液罐的入口相连。3.一种利用权利要求1或2所述的铝空气电池循环过滤系统对铝空气电池进行循环过滤的方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤1:铝空气电池堆开始工作后，压力泵在铝空气电池堆的供电下工作，电解液从储液槽引入铝空气电池堆；步骤2:从铝空气电池堆流出的反应电解液在换热器中加热，达到40-80℃后，进入电池反应产物沉降槽，电解液达到电池反应产物沉降槽容积1/2-2/3后，加压泵停止工作，停止供液；第三步:电解液进入电池反应产物沉降槽后，超声波装置开始工作，同时加入Al(OH)3晶种，使三水铝石在温度、超声波、晶种的三重作用下快速沉降；步骤4，沉降后的电解液进入过滤器，在过滤器的作用下进一步过滤，使三水铝石被完全去除，同时加压泵可以继续工作，使待处理的电解液继续进入电池反应产物沉降槽进行沉降；第五步:过滤后的电解液会被收集到储液槽中，同时由于反应后电解液浓度降低，需要补充高浓度电解液以保持浓度恒定。4.根据权利要求3所述的铝空气电池循环过滤方法，其特征在于，所述第二步中，温度为80℃。5.根据权利要求3所述的铝空气电池循环过滤方法，其特征在于，所述超声波时间为60分钟。6.根据权利要求3所述的铝空气电池循环过滤方法，其特征在于，所述超声波时间为40-60分钟。7.根据权利要求3所述的铝空气电池循环过滤方法，其特征在于，所述超声波时间为60分钟。8.根据权利要求3所述的铝空气电池循环过滤方法，其特征在于，所述晶种的加入量为5-30g/L..9.根据权利要求3所述的铝空气电池循环过滤方法，其特征在于，所述晶种的加入量为20g/L..10.根据权利要求3所述的铝空气电池循环过滤方法，其特征在于，所述高浓度电解液的浓度为15 mol/L..
技术效果是:在沉降槽中安装了超声波装置和加晶种装置，使铝空气电池堆反应过程中产生的三水铝石具有极强的过滤能力和过滤效率；储液槽可自动补充高浓度电解液，保证电池工作时电解液浓度恒定。
3.一次性铝空气电池专利浅析
现有技术问题:目前全球能源供应日益匮乏，人们正在积极探索新能源。燃料电池因其高效、清洁等诸多优点，已成为当今世界新能源领域的发展热点之一。铝空气电池作为燃料电池的一种，具有能量密度高、铝阳极材料来源丰富、无污染、可靠性高、安全性好等优点，因此在众多燃料电池中脱颖而出，其应用前景受到世界各国的青睐。美国、加拿大、前南斯拉夫、印度、英国等国家都在积极研究。由于性能良好的空气电极的研制成功，铝空气电池的研究取得了很大进展。国外大、中、小功率铝空气电池的研究取得了很大进展。
技术特征:一种一次性铝空气电池，其特征在于，至少包括由铝电极、空气电极、吸湿剂、电解液和电池壳组成的单体电池，吸湿剂由吸湿材料和离子交换膜组成，吸湿材料和电解液的表面被离子交换膜覆盖；吸湿剂的一侧附着在铝电极的表面，另一侧与空气电极接触，铝电极和空气电极之间的距离通过电池外壳控制固定。
技术效果:电池可以从空气中吸收水分，在不添加电解液的情况下自行生成电解液，从而降低电池质量，使电池具有超高的能量密度。
4.基于水力旋流的铝空气电池电解液循环系统专利分析
现有技术中，铝-空气燃料电池以空气中的氧气为正极活性物质，以高能量密度的高纯铝或铝合金为电池负极，以KOH和NaOH为电解质，将金属铝中所含的大量化学能转化为电能。与其他化学电源相比，铝空气电池具有以下独特优势:一是比能量高，理论上可高达8718 Wh/kg，目前实际可达300 ~ 400 Wh/kg，远高于其他电池。二是铝空气电池放电电压非常稳定，瞬时输出功率高。
影响铝空气电池使用的关键问题之一是电解质反应产物的处理。同时，铝电极在放电过程中会在碱性溶液中发生自腐蚀反应，流动反应和腐蚀反应的产物为铝酸盐。铝酸盐在一定条件下会生成氢氧化铝和氧化铝颗粒，在电解液中不易直接滤出。电解液中铝的腐蚀产物含量过高会导致铝阳极钝化和空气电极中毒，从而导致铝空气电池电压下降。而且Al(OH)3在电解液中积累越多，电解液就会变得粘稠，不利于反应产物的扩散，降低铝空气电池的比容量。
目前，国内对铝空气电池电解液中反应产物的处理和分离报道较少，现有设计也存在能耗高、成本高、体积大、氢氧化铝和氧化铝颗粒不能回收等问题。
技术特征:一种基于水力旋流作用的铝空气电池电解液循环系统，其特征在于，由铝空气电池组、电解液储存桶、隔膜泵和沉淀收集装置组成，电解液储存桶上部设有出液口，底部设有排污阀，出液口通过管道与隔膜泵入口相连；沉淀收集装置由旋流器和沉淀收集箱组成，旋流器的进液口通过液体加速管与隔膜泵的出口相连，旋流器顶部的出液口通过管道与铝空气电池组的进液口相连，铝空气电池组的出液口通过管道与电解液储存桶相连，旋流器底部的出液口通过旋流器底流管与沉淀收集箱相连；沉淀收集箱的上部设有出液口，底部设有排污阀。出液口通过支管与电解液储存桶和隔膜泵之间的管道相连，支管上设有单向阀和管道阀。
技术效果:该系统设计结构简单，能耗低，维护方便，大大降低了铝空气电池电解液消耗。
5.铝空气电池堆的专利分析
现有技术:目前全球能源供应日益匮乏，人们正在积极探索新能源。燃料电池因其高效、清洁等诸多优点，已成为当今世界新能源领域的发展热点之一。铝空气电池作为燃料电池的一种，具有能量密度高、铝阳极材料来源丰富、无污染、可靠性高、安全性好等优点，因此在众多燃料电池中脱颖而出，其应用前景受到世界各国的青睐。美国、加拿大、前南斯拉夫、印度、英国等国家都在积极研究。由于性能良好的空气电极的研制成功，铝空气电池的研究取得了很大进展。国外大、中、小功率铝空气电池的研究取得了很大进展。
技术特征:一种铝空气电池堆，其特征在于，所述堆由前面板、厚格栅、格栅、空气电极、加强格栅、电池外骨骼、厚电池外骨骼、铝电极、铝电极座、后盖和气流通道组成，所述电池外骨骼和厚电池外骨骼设置在前面板和后盖之间，所述电池外骨骼的数量至少为一个，所述厚电池外骨骼的数量为一个。前面板与电池外框之间、后盖与厚电池外框之间依次设有厚栅、空气电极和加强栅；在电池外骨骼和厚电池外骨骼之间依次设有加强栅、空气电极、栅、栅、空气电极和加强栅；铝电极插入铝电极座，铝电极座插入电池外骨骼和厚电池外骨骼的顶部；厚格栅的凸台面向前面板和后盖，凸台与前面板和后盖之间形成气流通道；电池外骨骼和厚电池外骨骼之间的两个网格的凸台相对设置，形成气流通道；电池外框和厚电池外框两侧的加强栅凸台相对放置在铝电极两侧，形成空气通道和电解液流动的空腔；电池外骨骼和厚电池外骨骼包括进液口、进液通道、电池反应腔、出液通道和出液口；前面板的入口与电池外骨骼和厚电池外骨骼的入口连通，前面板的出口与电池外骨骼和厚电池外骨骼的出口连通。
技术效果是多个单体电池可以串联，大大简化了电池结构，提高了电池的电压和功率。