[实用新型]一种用于电催化产氢无膜流动池设备

说明书

本实用新型提供了一种用于电催化产氢无膜流动池设备，包括电化学流动模块、可拆卸地安装在所述电化学流动模块上的电极腔室模块、紧贴于所述电化学流动模块两侧的一对外部导电模块，以及将一对外部导电模块夹持在内的绝缘固件；所述电极腔室模块紧密夹设于一对外部导电模块之间，按照“内部导电模块‑电极‑分隔块‑电极‑内部导电模块”依序组装而成，两电极通过分隔块相隔，相对的一面于分隔块的缺口露出，以缺口区域作为反应通道，与电化学流动模块内的进出液通道构成贯通密封的电解液通道。本实用新型能够避免两电极的接触及产物的气体混合、电极之间缓慢的离子交换等不利因素，实现安全、高效、稳定的低能耗工业级电催化产氢。

技术领域

本实用新型涉及电化学测试领域，更具体地说是一种用于电催化产氢无膜流动池设备。

背景技术

在电催化水分解产氢能源转化领域中，流动池的测试系统是判断材料是否能够达到商业应用的重要指标之一。在电催化流动池测试系统中，电解液通过在电极催化剂表面的快速移动能够及时削弱电极表面吸附层的厚度进而缩短催化剂与反应物接触的距离，同时能够使产物快速从催化剂表面离去来释放更多的反应催化位点，进而加快了反应速率，提高产氢能力，实现节能产氢的目的。

目前，商用电催化产氢流动池设备的设计中隔膜是不可或缺的重要部分(如阴离子交换、阳离子交换膜、双极膜等)，其目的一方面是为了防止阴阳两电极的直接接触造成的短路危险发生，一方面避免两电极催化反应产生的气体产物(氢气，氧气)相遇的危险发生，另一方面通过离子交换保证反应的进行。流动池隔膜虽然避免了两电极间的直接接触造成的短路危险和气体混合危险，但也极大地阻碍了两电极间的离子交换速率，进而导致了电催化产氢性能不能进一步突破。此外，隔膜价格昂贵，工艺复杂，寿命有限，且在流动池中的组装拆卸操作程序烦琐。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本实用新型提出一种用于电催化产氢无膜流动池设备，该设备能够避免两电极的接触及产物的气体混合、电极之间缓慢的离子交换等不利因素，并能够与有机小分子电氧化耦合催化水分解产氢技术相结合，为实现安全、高效、稳定的低能耗工业级电催化产氢提供一种有效可行的技术方案。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于电催化产氢无膜流动池设备，其结构特点是：

包括电化学流动模块、可拆卸地安装在所述电化学流动模块上的电极腔室模块、紧贴于所述电化学流动模块两侧的一对外部导电模块，以及绝缘固件；

一对外部导电模块分别带有露出于设备外侧的引脚，所述绝缘固件外形尺寸大于外部导电模块，紧贴并可拆卸地将一对外部导电模块夹持在内；

所述电极腔室模块紧密夹设于一对外部导电模块之间，按照“内部导电模块-电极-分隔块-电极-内部导电模块”依序组装而成，相邻两构件间彼此紧贴，两内部导电模块的外露面分别与一对外部导电模块的内侧面紧密相贴，所述分隔块设有两块，之间相隔形成贯通的缺口，两电极正对布置、分别紧贴于分隔块的两侧，分别用作阴极电极与阳极电极，两电极相对的一面于所述缺口区域露出，以所述缺口区域作为反应通道，缺口两端分别作为反应通道的进液口与出液口，处于工作状态的反应通道竖立布置；

所述电化学流动模块内部，按照所述电极腔室模块的进液口及出液口对应形成分别适配并相通的进液通道及出液通道，所述进液通道及出液通道分别对应配设露出于设备外侧的进液管及出液管，与所述反应通道构成贯通密封的电解液通道。

本实用新型的结构特点也在于：

还包括密封结构，设置在外部导电模块、电化学流动模块与电极腔室模块的相接处，用于对电解液通道的密封。

所述电化学流动模块的中部开有安装通孔，所述电极腔室模块内嵌于所述安装通孔内，两内部导电模块的外露面分别与所在侧电化学流动模块的外表面齐平，在安装通孔的每侧孔沿处、位于内部导电模块与外部导电模块之间安装密封圈。