[发明专利]氧化物分散金属多孔体、电解电极以及氢制造装置

说明书

本发明提供了一种氧化物分散金属多孔体，该氧化物分散金属多孔体包括多孔金属骨架和担载在金属骨架中的氧化物颗粒。

技术领域

本发明涉及氧化物分散金属多孔体、电解电极以及氢制造装置。本申请要求基于2017年4月24日递交的日本专利申请No.2017-085698的优先权，该申请的全部内容通过引用方式并入本文。

背景技术

氢适合存储和运输，并且还具有小的环境负荷。因此，氢作为高效的清洁能源而受到关注。大部分氢通过化石燃料的水蒸汽重整制造。然而，为了减轻环境负荷，通过水电解制造氢变得越来越重要。因为水电解涉及电力的消耗，所以也尝试了电解电极的各种改进以实现高效氢制造体系(参见日本专利待审查公开No.2016-148074(专利文献1)、日本专利待审查公开No.2016-204732(专利文献2)、日本专利待审查公开No.2017-057470(专利文献3)和WO2015/064644(专利文献4))。

例如，一种氢制造装置，该装置包括：层叠体，其中在一对电极之间夹有隔膜；以及被构造为将层叠体存储在其中的电解槽。作为层叠体的结构，通常采用其中隔膜与电极接触的零间隙结构。可在不与隔膜接触的各电极的表面上设置肋状结构，以确保用于释放气泡的空间。当使用多个电极时，通常采用涉及串联连接的双极型。

引文列表

专利文献

PTL1：日本专利待审查公开No.2016-148074

PTL2：日本专利待审查公开No.2016-204732

PTL3：日本专利待审查公开No.2017-057470

PTL4：WO2015/064644

发明内容

本发明的一个方面涉及一种氧化物分散金属多孔体，该氧化物分散金属多孔体包括多孔金属骨架和担载在金属骨架中的氧化物颗粒。

本发明的另一方面涉及一种包括上述氧化物分散金属多孔体的电解电极。

本发明的又一方面涉及一种氢制造装置，该装置包括：被构造为存储碱性水溶液的电解槽；各自浸入碱性水溶液中的阳极和阴极；以及被构造为在阳极和阴极之间施加电压的电源，其中阳极和阴极中的至少一者为上述电解电极。

本发明的还又一方面涉及一种氢制造装置，该装置包括：阳极；阴极；布置在阳极和阴极之间的电解质膜；以及被构造为在阳极和阴极之间施加电压的电源，其中阳极和阴极中的至少一者为上述电解电极。

附图说明

图1为示出了氧化物分散金属多孔体的骨架的一部分的示例性结构的示意图。

图2为示意性地示出了图1中的骨架的一部分的截面的截面图。

图3为示出了氢制造装置的示例性基本结构的示意图。

图4示出了表示具有三维网状结构的示例性金属多孔体基材的的照片。

图5示出了表示具有三维网状结构的示例性金属多孔体基材的的SEM照片。

具体实施方式

[本公开要解决的问题]

用于一般水电解提出的电解电极具有二维结构和较小的表面积。因此，水电解的效率的改善是有限的。还考虑使用具有二维结构的多孔体，例如膨胀金属或冲压金属。然而，通过水分解产生的气体残留在具有二维结构的多孔体的细孔中，从而用于促进电解反应的有效表面积易于减小。

[本公开的有利效果]

根据本发明的氧化物分散金属多孔体，可以提供具有优异亲水性和优异氢制造能力的电解电极以及包括该电解电极的氢制造装置。