[发明专利]一种利用核黄素增强CO2矿化电池产电性能的方法及其电池

摘要

本发明提供一种利用核黄素增强CO₂矿化电池产电性能的方法及其电池，属于CO₂矿化技术领域。所述方法为将阳离子交换膜置于CO₂矿化电池容器中，将容器分为阳极区和阴极区，在阳极区加入芒硝和Ca(OH)₂的混合溶液作为阳极电解液，阴极区加入碳酸氢钠作为阴极电解液，同时在阴极区加入化合物FMN作为阴极电催化剂，并在阳极电极和阳极电极之间施加直流电源。本发明采用具有PCET反应性质的化合物FMN作为阴极电催化剂，在低电位下形成“H‑有机”中间体取代H₂作为循环介质，避免在电极上发生HER和HOR反应的高过电位，从而在大幅提高CO₂矿化电池产电性能；同时不再需要贵金属Pt作为催化剂，降低CO₂矿化电池的制造成本。

主权项

1.一种利用核黄素增强CO₂矿化电池产电性能的方法，其特征在于，所述方法为将阳离子交换膜置于CO₂矿化电池容器中，将容器分为阳极区和阴极区，在阳极区加入芒硝和Ca(OH)₂的混合溶液作为阳极电解液，阴极区加入碳酸氢钠作为阴极电解液，同时在阴极区加入化合物FMN作为阴极电催化剂，并在阳极电极和阳极电极之间施加直流电源：阴阳电极形成电流通路后，将CO₂通入电池的阴极区后电离为H⁺和HCO₃^‑，FMN在阴极得到两个电子并与电离出的H⁺结合还原成FMNH₂，剩下的HCO₃^‑与从阳极区透过来的Na⁺结合生成NaHCO₃；将阴极区生成的FMNH₂循环回阳极区，在阳极区释放出电子被氧化生成FMN并释放出H⁺，H⁺进入溶液与阳极电解液中Ca(OH)₂电离出的OH^‑发生中和反应，同时Ca²⁺与芒硝中的SO₄^2‑结合生成CaSO₄沉淀。