本發(fā)明涉及一種活性材料，其包含至少一種含氧化合物、至少一種增稠劑添加劑以及至少一種增塑劑添加劑，所述至少一種含氧化合物選自由MgO、ZnO、ZrOCl₂、ZrO₂、SiO₂、Bi₂O₃、Al₂O₃和TiO₂組成的組，所述至少一種增稠劑添加劑選自由瓊脂、黃原膠、甲基纖維素和阿拉伯樹膠組成的組，其中至少一種基于氧的化合物的顆粒尺寸具有在從10nm至40μm的范圍內(nèi)的平均直徑。本發(fā)明還涉及包括至少第一電極(11)和第二電極(12)的電力發(fā)電機(jī)(EPG)，其中電力發(fā)電機(jī)包括在所述電極(11，12)之間的活性材料。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于制造發(fā)電機(jī)(electric generator)的活性材料和一種用于獲得這樣的介質(zhì)的方法。因此，本發(fā)明還涉及包含所述活性材料的發(fā)電機(jī)。

現(xiàn)有技術(shù)

眾所周知，熱電發(fā)電機(jī)(thermoelectric power generator)和熱離子發(fā)電機(jī)(thermionic power generator)用于將熱能直接轉(zhuǎn)換成電能。

熱電發(fā)電機(jī)是基于熱電效應(yīng)即塞貝克效應(yīng)(Seebeck effect)的裝置，其涉及在固體主體之間的熱流和電流之間的相互作用。在專利EP 2521192中和在專利申請EP 2277209中公開了這樣的裝置的實例。廣義而言，熱電發(fā)電機(jī)由三個主要部件組成：與熱源界面結(jié)合的熱電材料、熱電模塊和熱電系統(tǒng)。

熱電材料通過將溫差轉(zhuǎn)換成電壓而直接從熱發(fā)電。特別地，這些材料典型地具有高電導(dǎo)率和低熱導(dǎo)率兩者。低熱導(dǎo)率確保了當(dāng)一側(cè)變熱時，另一側(cè)保持冷的。這有助于在溫度梯度下產(chǎn)生大電壓。

熱電模塊是包含熱電材料的電路，熱電材料直接從熱發(fā)電。模塊由在它們的末端處連接的兩種不同的熱電材料組成，即帶負(fù)電荷的半導(dǎo)體和帶正電荷的半導(dǎo)體。當(dāng)兩種材料之間存在溫度梯度時，直流電流將在電路中流動。這樣的梯度由熱電系統(tǒng)提供，該熱電系統(tǒng)典型地包括在模塊上的兩側(cè)上使用的熱交換器，以分別提供加熱和冷卻。

熱離子發(fā)電機(jī)，也稱為熱離子功率轉(zhuǎn)換器(thermionic power converter)，將熱直接轉(zhuǎn)化為電。熱離子發(fā)電機(jī)典型地包括布置在容器中的兩個電極。其中一個被提升到足夠高的溫度以成為熱離子電子發(fā)射器或“熱板”。另一個電極被稱為收集器，因為它接收發(fā)射的電子。收集器在顯著較低的溫度操作。電極之間的空間可以是真空，或可選擇地填充有低壓蒸氣氣體。熱能可以由化學(xué)源、太陽能源或核能源供應(yīng)。

熱電發(fā)電機(jī)以及熱離子發(fā)電機(jī)具有許多缺點，其中包括低轉(zhuǎn)換效率和需要提供溫度梯度。此外，這樣的發(fā)電機(jī)需要相對恒定的熱源。

因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種電力發(fā)電機(jī)，該電力發(fā)電機(jī)能夠?qū)⒉糠譄崮苻D(zhuǎn)換成電能并且允許克服現(xiàn)有技術(shù)的裝置的缺點。

發(fā)明概述

發(fā)明人令人驚訝地發(fā)現(xiàn)了新的活性材料，該活性材料能夠被應(yīng)用在一個電極上，并且當(dāng)包含在至少兩個電極之間時能夠產(chǎn)生電流而不需初始充電和依賴于溫度。

因此，本發(fā)明涉及活性材料，其包含至少一種含氧化合物(oxygen-containingcompound)、至少一種增稠劑添加劑以及至少一種增塑劑添加劑，所述至少一種含氧化合物選自由MgO、ZnO、ZrOCl₂、ZrO₂、SiO₂、Bi₂O₃、Al₂O₃和TiO₂組成的組，所述至少一種增稠劑添加劑選自由瓊脂、黃原膠、甲基纖維素和阿拉伯樹膠組成的組，其中至少一種基于氧的化合物(oxygen-based compound)的顆粒尺寸具有在從10nm至40μm的范圍內(nèi)的平均直徑。