[发明专利]装备疏液性多孔膜的电化学反应器

权利要求书

1.一种电化学反应装置，包括正极、负极、导电性液体和/或电介质液体、第1疏水性多孔质膜、第2疏水性多孔质膜和压力加压工具：

正极，所述正极具有第一主表面和该第一主表面的相反侧的第二主表面；

负极，所述负极具有第一主表面和该第一主表面的相反侧的第二主表面；其中所述正极和所述负极的第一主表面是彼此相对的，所述正极和负极相互间隔排列，中间有空隙；

所述的空隙装满导电性液体和/或电介质液体；

第1疏水性多孔质膜为具有多个细孔的氟化树脂，所述第1疏水性多孔质膜将配置在所述正极第一主表面的正极与所述液体隔离；

第2疏水性多孔质膜为具有多个细孔的氟化树脂，所述第2疏水性多孔质膜将配置在所述负极第1主表面的负极与所述液体隔离；以及

压力加压工具对所述液体加压后，所述液体充满第1和第2疏水性多孔质膜的细孔，使正极和负极发生电化学反应。

2.根据权利要求1所述的电化学反应装置，其特征在于，所述的液体为电解质水溶液，所述的加压与第1、第2疏水性多孔质膜的耐液压相等。

3.根据权利要求1所述的电化学反应装置，其特征在于，所述的液体是油，所述的加压是与第1、第2疏水性多孔质膜的耐油压相等。

4.根据权利要求2所述的电化学反应装置，其特征在于，对所述的液体施加与所述第1、第2疏水性多孔质膜耐水压相等的压力，为了改变所述耐水压的压力值，对所述第1、第2疏水性多孔质膜使用孔径大小不一样的多孔质膜，或者改变电解质水溶液的盐浓度和/或液体温度，或者在第1、第2疏水性多孔质膜间施加电位，通过与所述液体的压力相对应，控制经过第1、第2疏水性多孔质膜液体的离子量。

5.根据权利要求2所述的电化学反应装置，其特征在于，所述电化学反应装置除了收纳所述压力加压工具外，还收纳储存电解质水溶液的密闭容器，所述密闭容器内部的电解质水溶液获得与疏水性多孔质膜耐水压相等的压力。

6.根据权利要求2所述的电化学反应装置，其特征在于，所述的第1和第2的疏水性多孔质膜由中空密闭袋构成，该中空密闭袋内充填电解质水溶液时，预先将化学品溶质封入中空密闭袋并放置在水蒸气的环境，或是在外部压入水，或是在中空密闭袋内部放置连通管注入电解质，或是在中空密闭袋一侧施加疏水性多孔质膜耐水压以下的压力变为负压状态，另一侧压入电解质水溶液，或者在中空密闭容器的一侧壁面涂布醇类，溶媒或电解质水溶液从醇类涂布面浸入中空密闭容器后，自然放置或加热挥发醇类，将电解质水溶液封入中空密闭容器。

7.根据权利要求1所述的电化学反应装置，其特征在于，所述液体发生电化学反应时，正极与负极由通电后的电极板制成，或由电极室制成，所述电极室包括在经受电解装置时收集电极产物的装置；

当电极用于充电电池时，该电极板的负极是两性元素和Mg或1、2族元素中除去离子化倾向比氢气大的金属元素，正极是氧气和氟化石墨或比氢气离子化倾向小的金属元素，两电极能够直接作为裸电极暴露在外界空气中；

当电极用于电解，电极生成物是气体的场合时，两电极的内部使用网状、纤维状、多孔质状或粒子状的空隙电极，或是在电极的背面有空隙构造的气体透过电极室，

当电极生成物是元素周期表第1族、第2族及/或第13族元素时，负极使用油充填电极室，为了对负极生成物重液筛选，将油加至该空隙电极的空隙部或空隙电极的背面的间隙部，或是在该油的背面配置板电极，使用油充填电极室作为电介质电容器和供给电力储藏用媒介并用，并充满油；

所述的电极生成物是碱性水溶液或酸性水溶液时，正极使用水充填的电极室构造，碱性水溶液的场合时，在负极电极板前面预先加入碱并装满水；如果是酸性水溶液时，在正极板电极前面预先加入酸并装满水，该水充填电极室配置水的注入口、生成的碱性水溶液或酸性水溶液的取出口及该水充填电极室上部的生成气体采集口，如果正极生成的是氯气、亚硫酸、亚硝酸，为了能够在水中吸收，需要配置由碳素组成的空隙电极、并且在间隙中有水循环的电极室。