且液体可方便地储存。单一推进剂(例如H2O2和单甲基肼(MMH))同样适宜并且向转换器的活性表面供能。自催化加速剂包括单一推进剂，例如H2O2。
[0153]—个实施例使用反应和反应物对这些激发供能。反应、反应物和添加剂包括至少单一推进剂、具有氧化剂的高能量燃料、自燃混合物和添加剂，以及已知产生自催化物质的反应物、选择用于促进反应或控制反应的反应物的组合，以及其组合。反应物和/或添加剂包括(但不限于)以下反应物:
[0154]比氨气更耐储存的高能燃料:
[0155]胺取代的氨
[0156]二-甲基-胺(CH3)2NH
[0157]三-甲基-胺(CH3)3N
[0158]单-乙基-胺(C2H5)NH2
[0159]二-乙基-胺(C2H5)2NH)
[0160]更容易储存的其它类别:
[0161]甲醇，CH3OH
[0162]乙醇，EtOHCH3CH20H
[0163]甲酸，HCOOH
[0164]柴油
[0165]汽油
[0166]醇
[0167]包括固体燃料的浆料
[0168]二氧化三碳，C3O2，C0 = C = CO，
[0169]甲醛HCHO，
[0170]多聚甲醛，=更好的HCH0)n，能升华成甲醛气体。(同时可能是电池冷却剂)。
[0171]较不耐储存的燃料:
[0172]一氧化碳
[0173]氢气
[0174]氨气NH3
[0175]含有氮的高能燃料:
[0176]硝基甲烷，CH3NO2
[0177]具有甲醇的硝基甲烷“部分”=航空模型“预热塞”发动机燃料
[0178]具有广泛燃料/空气比的高能量燃料:
[0179]环氧基-乙烷，=环氧乙烷或乙烯-氧化物CH2-CH20
[0180]1,3-环氧基-丙烷=氧杂环丁烷和三-亚甲基-氧化物=I，3-亚甲基-氧化物
[0181]CH2-(CH2)-CH2O
[0182]环氧基-丙烷CH2-(CH2)_CH20
[0183]乙炔，C2H2
[0184]丁二炔=13-丁二炔
[0185]1,3-丁二烯 CH2 = CH-CH=CH2,
[0186]较少外来高能量燃料:
[0187]二-乙基-醚或外科用醚
[0188]丙酮=二-甲基-酮
[0189]较少外来，挥发性燃料:
[0190]环-丙烷
[0191]环-丁烷
[0192]烃，例如甲烷、丙烷、丁烷、戊烷等
[0193]其它可储存燃料:
[0194]甲酸甲酯HCOO-C2H5
[0195]甲酰胺HCO-NH2
[0196]n，N，_二-甲基-甲酰胺 HCO-N-(CH3)2
[0197]乙二月安H2N-CH2-CH2-NH2
[0198]乙二醇
[0199]I，4_二噁烷=乙二醇的双分子环状醚
[0200]三聚乙醛(CH3CHO)3乙醛的环状三聚物
[0201]强氧化剂:
[0202]四-硝基-甲烷，C(NO2)4...不自发分解...仅在单元的反应表面上传送呈气相的两种独立蒸气
[0203]过氧化氢H202
[0204]低引发能混合物:
[0205]具有氧的环丙烷=手术麻醉，微焦耳引发剂
[0206]自燃:
[0207]UDMH=不对称二甲基肼=I，1-二甲基肼(CH3) 2NNH2
[0208]UDMH为自燃的，一般具有N2O4并且是极强致癌物质
[0209]MMH单甲基肼(CH3)HNNH2自燃的，具有任何氧化剂，例如N2O4
[0210]腐蚀性毒性高能单一推进剂:
[0211 ]肼=用催化剂容易降解的Η2ΝΝΗ2(—般Pt或Pd或氧化钼
[0212]水合肼
[0213]尽管已关于具体实例和子系统描述了多个实施例，但所属领域普通技术人员将显而易知本文披露的概念不限于这些具体实例或子系统，而是仍扩展到其它实施例。这些概念的范围内包括如随附权利要求书中所规定的全部这些其它实施例。
【主权项】
1.一种用于将化学能转换成电的能量转换装置，其包含: 第一电极； 连接到所述第一电极的衬底； 安置在所述衬底上的多孔性半导体层，所述多孔性半导体层具有形成半导体网状结构的纳米工程结构； 在所述多孔性半导体层的至少一部分上的多孔性催化剂材料，其中至少一些所述多孔性催化剂材料进入所述多孔性半导体层的所述纳米工程结构以形成交织区；以及 第二电极，其中在燃料、所述多孔性催化剂材料和所述多孔性半导体层之间发生化学反应期间在所述第一电极和第二电极之间形成电势；以及 从固态发电机去除热的散热片，所述散热片的散热片温度高于环境温度。2.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中所述衬底经图案化形成三维表面，由此提供用于化学反应的增加的表面积。3.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中所述多孔性半导体层经图案化形成纳米线。4.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中所述衬底经纹理化形成峰和谷。5.根据权利要求1所述的能量转换装置，其进一步包含在所述衬底和所述多孔性半导体层之间的无孔半导体层。6.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中所述衬底本身为二维和平面的。7.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中所述衬底本身为三维的并且具有内部和外部表面。8.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中所述衬底为刚性的。9.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中所述衬底为柔性的。10.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中所述衬底为可折叠的。11.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中所述固态结为肖特基二极管(Schottkyd1de)ο12.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中所述固态结为p-n结。13.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中所述固态结为导体-介电质、介电质-介电质、导体-介电质-导体或介电质-导体-介电质结。14.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中多孔性半导体层包含选自以下的半导体材料:包括结晶、多晶或多孔性Ti02、SrTi03、BaTi03、Sr.sub.13x_Ba_y-Ti0_z、碳化硼、LiNi0、Al203、Zn0以及LaSrV03的材料群组，以及包含PTCDA或3，4，9，10-二萘嵌苯四甲酸二酐的有机半导体。15.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中纳米级导体簇在所述多孔性半导体层具有不连续多孔性覆盖。16.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中所述导体层包含多个纳米级簇。17.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中所述纳米级簇包含催化剂。18.根据权利要求1所述的能量转换系统，其包含电串联、电并联或串联和并联的组合连接的一或多个能量转换装置。19.根据权利要求1所述的能量转换系统，其包含:热串联、热并联或串联和并联的组合连接的一或多个能量转换装置。20.根据权利要求1所述的能量转换系统，其包含在一或多个能量转换装置的活性表面上并且尺寸大于隧穿尺寸的汇流条。21.一种用于将光伏能量转换成电的能量转换装置，其包含: 第一电极； 连接到所述第一电极的衬底； 安置在所述衬底上的多孔性半导体层，所述半导体层具有形成半导体网状结构的纳米工程结构； 在所述多孔性半导体层的至少一部分上的多孔性导体材料，其中至少一些所述多孔性导体材料进入所述多孔性半导体层的所述纳米工程结构以形成交织区；以及 第二电极，其中在所述第一电极和第二电极、所述多孔性导体材料和所述多孔性半导体层之间形成电势；以及 从固态发电机去除热的散热片，所述散热片的散热片温度高于环境温度。22.根据权利要求21所述的能量转换装置，其中所述衬底经图案化形成三维表面，由此提供用于发电/转换的增加的固态结面积。23.根据权利要求21所述的能量转换装置，其中所述多孔性半导体层经图案化形成纳米线。24.根据权利要求21所述的能量转换装置，其中所述衬底经纹理化形成峰和谷。25.根据权利要求21所述的能量转换装置，其进一步包含在所述衬底和所述多孔性半导体层之间的无孔半导体层。26.根据权利要求21所述的能量转换装置，其中所述衬底本身为二维和平面的。27.根据权利要求21所述的能量转换装置，其中所述衬底本身为三维的并且具有内部和外部表面。28.根据权利要求21所述的能量转换装置，其中所述衬底为刚性的。29.根据权利要求21所述的能量转换装置，其中所述衬底为柔性的。30.根据权利要求21所述的能量转换装置，其中所述衬底为可折叠的。31.根据权利要求21所述的能量转换装置，其中所述散热片可以连接到所述多孔性半导体层或所述衬底。32.根据权利要求21所述的能量转换装置，其中所述固态结为肖特基二极管。33.根据权利要求21所述的能量转换装置，其中所述固态结为p-n结。34.根据权利要求21所述的能量转换装置，其中所述固态结为导体-介电质、介电质-介电质、导体-介电质-导体或介电质-导体-介电质结。
【专利摘要】一种用于将多种能量形式转换成电的能量转换装置。所述能量形式可以是化学、光伏或热梯度。所述能量转换装置具有第一和第二电极。存在衬底，上面放置有多孔性半导体或介电层。衬底本身可以是平面、二维或三维的，并且具有内部和外部表面。这些衬底可以是刚性、柔性和/或可折叠的。所述多孔性半导体或介电层可以是纳米工程结构。在所述多孔性半导体或介电层的至少一部分上放置多孔性导体材料使得至少一些所述多孔性导体材料进入所述多孔性半导体或介电层的所述纳米工程结构中，由此形成交织区。
【IPC分类】H01M4/90, H02N2/18, H01L41/113, H01M4/86, H01M8/22, H01M14/00, H01M4/92
【公开号】CN105723533
【申请号】CN201480059448
【发明人】J·M·吉德瓦尼, A·拉姆, A·霍瓦特
【申请人】库斯瓦米公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2014年10月29日
【公告号】CA2927259A1, US20160111564, WO2015066213A1