КОМПОЗИЦИЯ, УСТРОЙСТВО НАКОПЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ И СПОСОБ

1. Устройство накопления энергии, включающее:
катод, включающий катодный материал, причем катодный материал включает подложку и активный электродный материал, и катод имеет исходное состояние и последующее состояние, а подложка включает только альфа-латунь в исходном состоянии и включает как альфа-латунь, так и гамма-латунь в последующем состоянии.
2. Устройство накопления энергии по п.1, дополнительно включающее токовый коллектор, сообщающийся с катодным материалом, и токовый коллектор включает никель, вольфрам или молибден.
3. Устройство накопления энергии по п.2, в котором токовый коллектор включает никель, который нанесен на второй электропроводный материал, при условии, что второй электропроводный материал не содержит железа.
4. Устройство накопления энергии по п.1, в котором электродный материал включает цинк, и цинк из электродного материала размещен в устройстве накопления энергии так, чтобы облегчить участие цинка в химической реакции с альфа-латунью с образованием гамма-латуни в последующем состоянии.
5. Устройство накопления энергии по п.1, в котором альфа-латунь в исходном состоянии не содержит алюминия, олова или как алюминия так и олова.
6. Устройство накопления энергии, включающее:
катод, включающий катодный материал, причем катодный материал включает подложку и активный электродный материал, и катод имеет исходное состояние и последующее состояние, и в исходном состоянии подложка включает дискретные частицы, а в последующем состоянии подложка включает пеноматериал с открытыми порами, содержащий латунь.
7. Устройство накопления энергии, включающее:
корпус, веющий внутреннюю поверхность, ограничивающую объем;
сепаратор, размещенный в объеме и имеющий первую поверхность, которая ограничивает по меньшей мере часть катодной камеры, и вторую поверхность, которая ограничивает анодную камеру, и анодная камера находится в сообщении посредством ионов с катодной камерой через сепаратор, и
катод, находящийся в сообщении посредством ионов с сепаратором, и он расположен в катодной камере; и катод включает катодный материал, а катодный материал включает латунную подложку и электрохимически активный электродный материал, и катодный материал химически реагирует во время режима заряда и режима разряда при эксплуатации устройства накопления энергии.
8. Система накопления энергии, включающая устройство накопления энергии по п.7.
9. Устройство накопления энергии, включающее:
ячейку с ионной проводимостью, включающую сепаратор, и ячейка имеет разность сопротивления, выраженную в Ом, при заряде, при примерно 0 А·ч относительно примерно 35 А·ч, менее 20% при более 350°С.
10. Двухполюсное электрохимическое устройство накопления энергии, содержащее анод и катод, включающее:
деталь, ограничивающую анодную камеру и катодную камеру, и
сепаратор, расположенный внутри детали и между анодом и катодом, и дополнительно разграничивающий анодную камеру и катодную камеру, и сепаратор имеет активную площадь А, и
-6
2
-6
2
устройство может циклически накапливать и отдавать количество электричества Q, где сопротивление между двумя токовыводами составляет R, и в течение полного изотермического заряда или разряда Q, отношение RA/Q остается в интервале от примерно 1,5·10 Ом·м/А·ч до примерно 9,2·10Ом·м/А·ч.
11. Композиция, включающая:
катодный материал, включающий подложку, содержащую:
медь и цинк и содержащую менее 1 мас.% алюминия, олова или алюминия и олова.
12. Композиция по п.11, в которой по существу весь цинк в катодном материале сплавлен с медью.
13. Композиция по п.11, в которой подложка представляет собой латунь.
14. Композиция по п.13, в которой цинк и медь образуют латунный сплав, и сплав находится в форме пористого пеноматериала с открытыми порами или сетчатой структуры.
15. Композиция по п.14, в которой латунь включает гамма-латунь, образующую слой на поверхности подложки.
16. Композиция по п.11, в которой подложка при электрохимической реакции не является легко окисляемой с помощью электрохимической реакции при определенном максимальном потенциале ячейки, который меньше потенциала окисления меди, но больше потенциала окисления цинка.
17. Композиция по п.11, в которой цинк присутствует в количестве достаточном, чтобы гальванически сохранять медь в неионной форме или металлической форме, и посредством этого снижать или предотвращать миграцию меди в сепаратор, находящийся с ней в сообщении.
18. Устройство накопления энергии, включающее композицию по п.11.
19. Композиция, включающая:
катодный материал, где катодный материал представляет собой продукт реакции латунной подложки и цинка.
20. Композиция по п.19, в которой латунная подложка включает альфа-латунь и продукт реакции, включающий гамма-латунь.
21. Способ, включающий:
образование латуни из порошка цинка и порошка меди в присутствии натриевого электролита.
22. Способ по п.21, в котором образование включает загрузку в электрохимическую ячейку меди и цинка, нагревание электрохимической ячейки и выполнение по меньшей мере одного зарядно-разрядного цикла электрохимической ячейки.
23. Способ по п.22, дополнительно включающий регулирование отношения цинка к меди в материале внутри электрохимической ячейки так, что материал богат цинком в первом местоположении и богат медью во втором местоположении, находящемся на расстоянии от первого местоположения.
24. Способ по п.22, дополнительно включающий гальваническую защиту латуни путем преимущественного реагирования цинка во время по меньшей мере одного зарядно-разрядного цикла.
25. Способ, включающий:
превращение альфа-латуни в гамма-латунь в присутствии цинка и натриевого электролита, или солей цинка и натриевого электролита.
26. Способ, включающий:
определение степени заряда устройства накопления энергии, включающее:
2
соотнесение концентрации ZnCl в устройстве накопления энергии с напряжением разомкнутой цепи;
2
соотнесение напряжения концентрации ZnCl со степенью заряда;
измерение напряжения разомкнутой цепи и
2
2
определение степени заряда, исходя из измерения напряжения разомкнутой цепи, и соответствующей концентрации ZnCl для измеренного напряжения разомкнутой цепи, и степени заряда для соответствующей концентрации ZnCl.
27. Способ, включающий:
эксплуатацию устройства накопления энергии, содержащего электрод, включающий как электрохимически активную латунную подложку, включающую цинк, сплавленный с медью, так и не сплавленный цинк, при электрическом потенциале, большем потенциала окисления меди, в течение периода времени, когда подложка гальванически защищена от разложения.
28. Способ формирования устройства накопления энергии, включающий:
размещение сепаратора в корпусе для разграничения катодной камеры и герметизированной анодной камеры;
добавление хлорида натрия, цинка и меди в катодную камер и герметизацию катодной камеры.
29. Способ по п.28, дополнительно включающий:
нагревание катодной камеры для образования расплава, включающего электролит, цинк и медь, и
приложение электрического потенциала к расплаву для образования или модифицирования латунной подложки.
30. Способ по п.29, в котором модифицирование латунной подложки включает превращение альфа-латуни в гамма-латунь.