[发明专利]超级电容器脱盐装置及脱盐方法

权利要求书

1.一种超级电容器脱盐装置，包括：

一对端电极；以及

至少一个位于所述端电极之间的双极性电极；所述至少一个双极性电极在其相反表面上均设有离子交换材料；

其中所述相反表面上的离子交换材料均是阳离子交换材料或者均是阴离子交换材料。

2.如权利要求1所述的超级电容器脱盐装置，包括位于所述端电极之间且交替分布的数个第一双极性电极和第二双极性电极；其中每一第一双极性电极在其相反表面上均设有阴离子交换材料，每一第二双电极在其相反表面上均设有阳离子交换材料。

3.如权利要求1所述的超级电容器脱盐装置，其中所述至少一个双极性电极由两个单电极以串联方式电性连接形成。

4.如权利要求1-3中任一所述的超级电容器脱盐装置，其中每一端电极在其一个表面上设有离子交换材料。

5.如权利要求1所述的超级电容器脱盐装置，其中所述至少一个双极性电极包括位于相反表面之间的导电层，所述导电层阻止离子通过。

6.如权利要求5所述的超级电容器脱盐装置，其中所述至少一个双极性电极包括一对分别位于离子交换材料和导电层之间的多孔层；所述多孔层与离子交换材料一起吸附或者释放离子。

7.如权利要求1所述的超级电容器脱盐装置，其中所述离子交换材料包括至少一层涂层。

8.如权利要求1所述的超级电容器脱盐装置，其中所述离子交换材料包括数个颗粒，其中所述颗粒至少部分埋入所述至少一个双极性电极的相反表面内。

9.一种超级电容器脱盐系统，包括：

电源；以及

数个超级电容器脱盐堆体，包括：

数个单电极，包括与电源连接的第一单电极对以及位于第一单电极对之间的第二单电极对；以及

形成于所述第一单电极对与第二单电极对之间供待处理进料流通过的数个腔室；

其中所述第二单电极对由位于不同超级电容器脱盐堆体的相邻单电极以串联方式电性连接形成，且所述相邻单电极相反表面上设有离子交换材料；所述相反表面上的离子交换材料均是阳离子交换材料或者均是阴离子交换材料。

10.如权利要求9所述的超级电容器脱盐系统，其中每一超级电容器脱盐堆体进一步包括至少一个双极性电极；所述至少一个双极性电极具有相反表面，其中一相反表面上设有阳离子交换材料，另一相反表面上设有阴离子交换材料。

11.一种超级电容器脱盐方法，包括：

提供超级电容器脱盐装置，其包括一对端电极，至少一个位于所述端电极之间的双极性电极以及形成于所述端电极和所述至少一个双极性电极之间的数个腔室；所述至少一个双极性电极在其相反表面上设有离子交换材料；所述离子交换材料均是阳离子交换材料或者均是阴离子交换材料；

向所述端电极施加相反的电源极性以在所述端电极之间产生电场；

向所述腔室内引入进料流；

同时在至少一个腔室内产生至少一股稀释液和在至少另一腔室内产生至少一股浓缩液；其中产生稀释液的腔室定义为第一腔室，产生浓缩液的腔室定义为第二腔室；

周期性地切换连接到端电极的电源极性；以及

周期性地切换所述进料流的引入位置以连续地在所述第二腔室产生至少一股稀释液和在所述第一腔室产生至少一股浓缩液。

12.如权利要求11所述的超级电容器脱盐方法，其中所述提供超级电容器脱盐装置的步骤包括：

提供数个超级电容器脱盐堆体，每一超级电容器脱盐堆体包括数个单电极；以及

以串联方式电性连接位于不同超级电容器脱盐堆体的相邻单电极以形成所述至少一个双极性电极。

13.如权利要求11所述的超级电容器脱盐方法，其中所述提供超级电容器脱盐装置的步骤包括：

提供数个第一双极性电极，其中每一第一双极性电极的相反表面上均设有阳离子交换材料；

提供数个第二双极性电极，其中每一第二双极性电极的相反表面上均设有阴离子交换材料；以及

将所述第一双极性电极和第二双极性电极交替地排列在所述端电极之间。

14.如权利要求11所述的超级电容器脱盐方法，其中提供超级电容器脱盐装置的步骤包括将离子交换材料植入所述至少一个双极性电极内。

15.如权利要求11所述的超级电容器脱盐方法，其中提供超级电容器脱盐装置的步骤包括将所述离子交换材料涂敷在所述至少一个双极性电极相反表面上。