【手続補正書】
【提出日】平成18年11月16日(2006.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸性水溶液と、該酸性水溶液中に配置された第１の電極と、前記酸性水溶液と接する塩基性水溶液と、該塩基性水溶液中に配置された第２の電極と、を備え、更に、前記酸性水溶液と前記塩基性水溶液とがその内部で層流を形成する流路構造を備え、
前記酸性水溶液中に、前記酸性水溶液中に含まれる水素イオンを伴って前記第１の電極から電子を奪う反応を生じさせる第１の物質を含有し、かつ、前記塩基性水溶液中に、前記塩基性水溶液中に含まれる水酸化物イオンを伴って前記第２の電極へと電子を供与する反応を生じさせる第２の物質を含有することを特徴とする電池。
【請求項２】
前記第１の物質及び前記第２の物質が同一の物質であることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記第１の物質及び前記第２の物質が、いずれも過酸化水素であることを特徴とする請求項２に記載の電池。
【請求項４】
過酸化水素を含有する、又は、化学変化によって過酸化水素を放出する、液体或いは固体により前記過酸化水素を供給することを特徴とする請求項３に記載の電池。
【請求項５】
前記酸性水溶液が、硫酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、塩化水素酸、ヨウ化水素酸、臭化水素酸、過塩素酸、過ヨウ素酸、オルトリン酸、ポリリン酸、硝酸、テトラフルオロホウ酸、ヘキサフルオロ珪酸、ヘキサフルオロリン酸、ヘキサフルオロ砒酸、ヘキサクロロ白金酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、クエン酸、蓚酸、サリチル酸、酒石酸、マレイン酸、マロン酸、フタル酸、フマル酸、及びピクリン酸からなる群より選択される酸を１以上含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項６】
前記塩基性水溶液が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、及び水酸化テトラブチルアンモニウムを含む群から選択される塩基を１以上含む、又は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、トリポリリン酸ナトリウム、トリポリリン酸カリウム、アルミン酸ナトリウム、及びアルミン酸カリウムを含む群から選択される弱酸のアルカリ金属塩を１以上含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項７】
前記第１の電極が、白金、白金黒、酸化白金被覆白金、銀、金、表面を不動態化したチタン、表面を不動態化したステンレス、表面を不動態化したニッケル、表面を不動態化したアルミニウム、炭素構造体、アモルファスカーボン、及びグラッシーカーボンからなる群より選択される１以上の材料から構成されることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項８】
前記第２の電極が、白金、白金黒、酸化白金被覆白金、銀、金、表面を不動態化したチタン、表面を不動態化したステンレス、表面を不動態化したニッケル、表面を不動態化したアルミニウム、炭素構造体、アモルファスカーボン、及びグラッシーカーボンからなる群より選択される１以上の材料から構成されることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項９】
前記第１の電極及び第２の電極のいずれもが、板状、薄膜状、網目状、又は繊維状であることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項１０】
酸性水溶液と、該酸性水溶液中に配置された第１の電極と、前記酸性水溶液と接する塩基性水溶液と、該塩基性水溶液中に配置された第２の電極と、を備え、更に、前記酸性水溶液と前記塩基性水溶液とがその内部で層流を形成する流路構造を備える電池を用いた発電方法であって、
前記酸性水溶液に含有される第１の物質が水素イオンを伴って前記第１の電極から電子を奪う反応を生じさせ、かつ、前記塩基性水溶液に含有される第２の物質が水酸化イオンを伴って前記第２の電極へと電子を供与する反応を生じさせて発電することを特徴とする発電方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題は以下の本発明により達成される。
即ち、本発明の電池は、酸性水溶液と、該酸性水溶液中に配置された第１の電極と、前記酸性水溶液と接する塩基性水溶液と、該塩基性水溶液中に配置された第２の電極と、を備え、更に、前記酸性水溶液と前記塩基性水溶液とがその内部で層流を形成する流路構造を備え、
前記酸性水溶液中に、前記酸性水溶液中に含まれる水素イオンを伴って前記第１の電極から電子を奪う反応を生じさせる第１の物質を含有し、かつ、前記塩基性水溶液中に、前記塩基性水溶液中に含まれる水酸化物イオンを伴って前記第２の電極へと電子を供与する反応を生じさせる第２の物質を含有することを特徴とする。
なお、本明細書において、酸性水溶液を酸性媒体と、また、塩基性水溶液を塩基性媒体と称して説明する場合がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、本発明の発電方法は、酸性水溶液と、該酸性水溶液中に配置された第１の電極と、前記酸性水溶液と接する塩基性水溶液と、該塩基性水溶液中に配置された第２の電極と、を備え、更に、前記酸性水溶液と前記塩基性水溶液とがその内部で層流を形成する流路構造を備える電池を用いた発電方法であって、
前記酸性水溶液に含有される第１の物質が水素イオンを伴って前記第１の電極から電子を奪う反応を生じさせ、かつ、前記塩基性水溶液に含有される第２の物質が水酸化イオンを伴って前記第２の電極へと電子を供与する反応を生じさせて発電することを特徴とする。
本発明の発電方法によれば、上述の如く、電極における酸化・還元反応により生ずる起電力が、電池から得られる電圧の主体的な源となり、その結果、安定に電力を発生させることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。
＜電池＞
本発明の電池は、酸性水溶液と、該酸性水溶液中に配置された第１の電極と、前記酸性水溶液と接する塩基性水溶液と、該塩基性水溶液中に配置された第２の電極と、を備え、更に、前記酸性水溶液と前記塩基性水溶液とがその内部で層流を形成する流路構造を備え、
前記酸性水溶液中に、前記酸性水溶液中に含まれる水素イオンを伴って前記第１の電極から電子を奪う反応を生じさせる第１の物質を含有し、かつ、前記塩基性水溶液中に、前記塩基性水溶液中に含まれる水酸化物イオンを伴って前記第２の電極へと電子を供与する反応を生じさせる第２の物質を含有することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
〔酸性媒体及び塩基性媒体〕
本発明において、酸性媒体はｐＨ７未満である酸性水溶液を指し、水素イオンが存在する酸性反応場を形成し得ることが好ましく、また、塩基性媒体はｐＨ７を超える酸性水溶液を指し、水酸化物イオンが存在する塩基性反応場を形成し得ることが好ましい。
酸性媒体及び塩基性媒体としては、それぞれが独立に、液体状態以外にも、ゲル状態、固体状態のいずれの態様のものも用いることができ、両媒体が同じ態様であることが好ましい。また、酸性媒体及び塩基性媒体としては、有機化合物、無機化合物の種類に関らず用いることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明において、酸性媒体と塩基性媒体との組み合わせは、例えば、硫酸や塩酸、リン酸等の酸性水溶液と、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、アンモニウム化合物等の塩基性水溶液と、の水溶液の組み合わせであることを要するが、その他、それらの水溶液をゲル化剤によってゲル化したイオン伝導性ゲルの組み合わせ；スルホン酸基やリン酸基を有する酸性のイオン交換部材と、４級アンモニウム基を有する塩基性のイオン交換部材と、のイオン交換部材（イオン交換樹脂を用いた膜、濾紙などの形態を含む）の組み合わせ；硫酸処理した酸化ジルコニアや貴金属含有酸化ジルコニア等の固体超強酸及び固体酸と、酸化バリウム等の固体超強塩基及び固体塩基と、の固体物の組み合わせ；なども適用することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
＜発電方法＞
本発明の発電方法（発電機構）について、詳細に説明する。
本発明の発電方法は、酸性水溶液と、該酸性水溶液中に配置された第１の電極と、前記酸性水溶液と接する塩基性水溶液と、該塩基性水溶液中に配置された第２の電極と、を備え、更に、前記酸性水溶液と前記塩基性水溶液とがその内部で層流を形成する流路構造を備える電池を用いた発電方法であって、
前記酸性水溶液に含有される第１の物質が水素イオンを伴って前記第１の電極から電子を奪う反応を生じさせ、かつ、前記塩基性水溶液に含有される第２の物質が水酸化イオンを伴って前記第２の電極へと電子を供与する反応を生じさせて発電することを特徴とする。
この反応により、第１物質及び第２の物質が内部エネルギーの低い複数の物質に化学変化することによって、その分のエネルギーを外部に電気エネルギーとして放出して電力を得ることができる。
なお、ここでは、第１の物質及び第２の物質が、いずれも過酸化水素である態様について説明するが、これは本発明の最も好ましい態様として示すものであって、本発明をこれに限定するものではない。