电池的制作方法

本申请涉及船舶领域的温室气体减排，具体涉及一种电池。

背景技术：

1、随着全球气候变暖日趋严重，co2捕集的政策与法规也逐渐健全，在各行业的碳排放中，交通运输业的碳排放量所占比重不可小视，目前随着新能源技术的发展，机动车碳排放已得到明显改善，而航运业中为了减少气体污染物的产生，目前国际社会在大力发展液化天然气(liquefied natural gas，简称为lng)动力船，sox、nox等有害气体成分显著降低，co2排放量相比较传统柴油机也下降24％，但其发动机碳排放不容忽视，仍需借助后处理方式进行捕集。

2、近年来，船上co2捕集与封存(carbon capture and storage，简称为ccs)技术迅速发展，可显著降低船舶向大气排放的co2量，但其系统组成复杂，能耗高，特别是基于化学吸收法的ccs技术需要借助有毒有害的胺类物质与co2发生络合反应进而实现捕碳，捕集了co2的富胺溶液再生的时候需要极高的热量输入，这对船舶能耗系统提出了很大的负担，降低了船舶ccs系统的经济性。此外，再生塔中解吸出的co2在液化压缩的时候需要很大的存储空间，影响船舶的货运性能。另外，考虑到船舶的动力性要求，因此要求船舶ccs系统的背压要足够低，以免造成船舶发动机动力性下降。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种电池，用于解决co2捕集和存储困难的问题。

2、本申请提供一种电池，所述电池包括：正极，所述正极为多孔结构件，所述正极设置有多孔通道；负极，所述负极为金属；当所述电池放电时，所述正极与船舶发动机连接，所述负极生成金属阳离子，所述正极吸收船舶发动机的含碳烟气中的co2。

3、在一些实施例中，所述正极设置有进口和出口，所述多孔通道分别与所述进口和所述出口相连通，船舶发动机产生的含碳烟气自所述进口进入所述多孔通道。

4、在一些实施例中，当所述电池放电时，所述电池用于向所述供电单元提供电能，其中所述供电单元两端分别连接于所述正极和所述负极。

5、在一些实施例中，所述负极的金属元素为钠。

6、在一些实施例中，所述正极的多孔结构件包括微孔mofs、介孔多孔碳材料、碳纳米管、石墨烯中的至少一种或多种。

7、在一些实施例中，所述正极包括催化剂，所述催化剂包括铂、mno2、fe3o4、cuo、co3o4、cofe2o4以及金属苯二甲蓝复合物中的至少一种或多种。

8、在一些实施例中，所述正极和所述负极之间设置有迁移通道；所述电池放电时，所述负极产生的金属阳离子经所述迁移通道移动至所述正极。

9、在一些实施例中，所述迁移通道包括：离子膜，所述离子膜设置于所述正极与所述负极之间；第一电解质层，所述正极与所述离子膜之间设置有所述第一电解质层；第二电解质层，所述负极与所述离子膜之间设置有所述第二电解质层。

10、在一些实施例中，所述电池放电时，所述负极产生的金属阳离子经所述离子膜移动至所述正极，氧气在所述正极进行还原反应生成超氧自由基，超氧自由基与co2结合生成碳酸根离子和氧气，所述正极用以吸收co2。

11、在一些实施例中，所述电池充电时，所述正极为阳极，所述负极为阴极，碳酸根离子在所述阳极进行氧化反应生成金属阳离子和co2，所述正极产生的金属阳离子经所述迁移通道移动至所述负极，金属阳离子在所述阴极进行还原反应生成金属。

12、本申请的有益效果在于：本申请提供的电池，包括正极和负极，正极为多孔结构件，正极设置有多孔通道，负极为金属，当电池放电时，电池与船舶发动机连接，负极的金属氧化反应生成金属阳离子，正极的多孔结构件充分吸收船舶发动机的含碳烟气的co2，实现对船舶发动机的含碳烟气的充分吸收。

技术特征：

1.一种电池，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述正极(100)设置有进口(120)和出口(130)，所述多孔通道(110)分别与所述进口(120)和所述出口(130)相连通，船舶发动机(400)产生的含碳烟气自所述进口(120)进入所述多孔通道(110)。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，当所述电池放电时，所述电池用于向供电单元(500)提供电能，所述供电单元(500)两端分别连接于所述正极(100)和所述负极(200)。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述负极(200)的金属元素为钠。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述正极(100)的多孔结构件包括微孔mofs、介孔多孔碳材料、碳纳米管、石墨烯中的至少一种或多种。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述正极(100)包括催化剂，所述催化剂包括铂、mno2、fe3o4、cuo、co3o4、cofe2o4以及金属苯二甲蓝复合物中的至少一种或多种。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述正极(100)和所述负极(200)之间设置有迁移通道(300)；所述电池放电时，所述负极(200)产生的金属阳离子经所述迁移通道(300)移动至所述正极(100)。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述电池放电时，所述负极(200)产生的金属阳离子经所述迁移通道(300)移动至所述正极(100)，氧气在所述正极(100)进行还原反应生成超氧自由基，超氧自由基与co2结合生成碳酸根离子和氧气，所述正极(100)用以吸收co2。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述电池充电时，所述正极(100)为阳极，所述负极(200)为阴极，碳酸根离子在所述阳极进行氧化反应生成金属阳离子和co2，所述正极(100)产生的金属阳离子经所述迁移通道(300)移动至所述负极(200)，金属阳离子在所述阴极进行还原反应生成金属。

技术总结
本申请公开了一种电池，电池包括：正极，正极为多孔结构件，正极设置有多孔通道；负极，负极为金属；当电池放电时，正极与船舶发动机连接，负极生成金属阳离子，正极吸收船舶发动机的含碳烟气中的CO<subgt;2</subgt;。该电池实现对船舶发动机的含碳烟气中的CO<subgt;2</subgt;充分吸收。本申请的该电池，安全性好且稳定性好，电池放电时，一方面可以实现对船舶发动机的含碳烟气中CO<subgt;2</subgt;的捕集和充分吸收，还可放出电能用于船上照明等应用；电池结构紧凑、占用空间小，设计成模块化可应对各种船舶空间的布置需求；拆卸下的电池在岸上充电，正极进行的金属碳酸盐电解生成的CO<subgt;2</subgt;可用于其它工业用途，实现负极实现金属再生以节约成本；该电池放出的电能能够为船舶提供照明等应用。

技术研发人员：黄昊,李晓波,李珂,陈秋燕,苏畅,何志军,朱清江,马慧临,魏冕,周蕊
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一一研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17