[发明专利]一种无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池

权利要求书

1.一种无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池，其特征在于该电池由阳极、阴极、电解液、电解液计量泵和电池壳组成；

所述的阳极和阴极设置在电池壳内部，电解液通过与电池壳连通的进液管进入到电池壳内部，阳极和阴极浸没在电解质中；

所述的进液管上设有电解液计量泵；

所述的电解液为NaCl溶液与NaClO的混合液或海水与NaClO的混合液；

所述的阳极为金属镁或镁合金；

所述的阴极为碳纸负载贵金属。

2.根据权利要求1所述的一种无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池，其特征在于所述的NaCl溶液与NaClO的混合液中NaCl的浓度为0.08mol/L～0.12mol/L，NaClO的浓度为0.3mol/L～0.6mol/L。

3.根据权利要求2所述的一种无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池，其特征在于所述的NaCl溶液与NaClO的混合液中NaCl的浓度为0.1mol/L，NaClO的浓度为0.57mol/L。

4.根据权利要求1所述的一种无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池，其特征在于所述的镁合金为AZ61。

5.根据权利要求1所述的一种无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池，其特征在于所述的海水与NaClO的混合液中NaClO的浓度为0.3mol/L～0.6mol/L。

6.根据权利要求5所述的一种无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池，其特征在于所述的海水与NaClO的混合液中NaClO的浓度为0.57mol/L。

7.根据权利要求1所述的一种无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池，其特征在于所述的无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池的电压为1.5V～2.1V。

8.根据权利要求1所述的一种无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池，其特征在于所述的电池壳的材质为塑料；所述的阳极在使用前需要进行预处理；所述的预处理的过程具体为：将金属镁或镁合金使用800目的砂纸将表面打磨至光亮，蒸馏水冲洗干净，自然干燥，得到阳极。

9.根据权利要求1所述的一种无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池，其特征在于所述的碳纸负载贵金属为Au/碳纸电极、Pd/碳纸电极或Ag/碳纸电极。

10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种无膜镁-次氯酸钠海水/氯化钠溶液电池，其特征在于所述的碳纸负载贵金属的制备方法具体是按以下步骤完成的：

一、碳纸的预处理：

将碳纸依次浸入到丙酮、蒸馏水、无水乙醇和蒸馏水中分别超声清洗，超声清洗的时间均为10min～20min，再浸入到5mL～10mL质量分数为30％的双氧化与5mL～10mL浓度为3mol/L的H₂SO₄溶液的混合液中，在150℃～200℃下水热6h～15h，取出后放入蒸馏水中备用，得到预处理的碳纸；

二、负载贵金属：

以预处理的碳纸为工作电极，以饱和甘汞电极为参比电极，以碳棒为对电极，以贵金属离子溶液为电解液，采用恒电位法，在-1V下沉积900s～3600s，蒸馏水清洗，40℃下鼓风干燥10min～30min，得到碳纸负载贵金属；

所述的电解液为氯金酸和NaCl的混合溶液、氯化钯和NaCl的混合溶液或硫酸银和氨水的混合溶液；

所述的氯金酸和NaCl的混合溶液为氯金酸和NaCl溶解到去离子水中得到，其中氯金酸的浓度为2mmol/L，NaCl的浓度为0.1mol/L；

所述的氯化钯和NaCl的混合溶液为氯化钯和NaCl溶解到去离子水中得到，其中氯化钯的浓度为2mmol/L，NaCl的浓度为0.1mol/L；

所述的硫酸银和氨水的混合溶液为硫酸银和氨水溶解到去离子水中得到，其中硫酸银的浓度为2mmol/L，所述的氨水的质量分数为25％～28％，氨水与去离子水的体积比为2:8。