[发明专利]一种电还原二氧化碳的电解池有效
申请号: | 201711372282.8 | 申请日: | 2017-12-19 |
公开(公告)号: | CN108166016B | 公开(公告)日: | 2019-08-27 |
发明(设计)人: | 杜兆龙;赵波;毛庆;景维云;黄延强;刘灵惠;石越;刘松;唐保国;王强 | 申请(专利权)人: | 全球能源互联网研究院有限公司;国家电网有限公司;国网山西省电力公司;大连理工大学;中国科学院大连化学物理研究所 |
主分类号: | C25B9/08 | 分类号: | C25B9/08;C25B11/03;C25B3/04 |
代理公司: | 北京三聚阳光知识产权代理有限公司 11250 | 代理人: | 李敏 |
地址: | 102209 北京*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 工作电极 电解池 参比电极 电解液腔 相对设置 电还原 电极板 放置孔 绝缘板 绝缘面 中空腔 二氧化碳 电化学还原 电解质溶液 阳极反应槽 第一电极 反应液相 分析检测 阳极极板 液相产物 有效浓度 槽电压 对电极 开口端 体积小 贯穿 盐桥 周壁 隔膜 填充 连通 开口 延伸 | ||
1.一种电还原二氧化碳的电解池,包括阴极组件、阳极组件以及分割两者的隔膜;
所述阴极组件包括工作电极;以及,
所述阳极组件包括具有相对设置的第一电极面和第二电极面的阳极极板,
其特征在于,还包括,
绝缘板,具有相对设置的第一绝缘面和第二绝缘面以及贯穿两者的用于放置所述工作电极的中空腔,且所述绝缘板周壁上设置有延伸至其内部,并与所述中空腔连通的放置孔,所述放置孔内放置有参比电极并填充有盐桥;
溶液电极板,其上设置有贯穿其的、具有相对设置的第一开口端和第二开口端的电解液腔体,所述第一开口端适于与所述中空腔密封连通;
阳极反应槽,设置于所述第一电极面上,所述溶液电极板与阳极极板间设置所述隔膜。
2.根据权利要求1所述的电解池,其特征在于,所述工作电极包括导电片,适于放置于所述中空腔内;绝缘塞,连接于所述第一绝缘面上,且与所述中空腔的开口端密封;
所述放置孔延伸至所述第二绝缘面上形成开口,所述开口与所述中空腔存在间隙。
3.根据权利要求2所述的电解池,其特征在于,所述绝缘塞具有中空内腔,当所述绝缘塞连接于所述第一绝缘面上时,所述中空内腔与所述中空腔连通;
所述工作电极还包括导电集流单元,其适于塞入所述中空内腔内,并与所述导电片接触。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电解池,其特征在于,还包括,
导电层,设置于所述第一电极面上;
催化单元,涂覆于所述阳极反应槽内壁上和/或填充于所述阳极反应槽内。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的电解池,其特征在于,还包括,
阳极集流板,与所述第二电极面紧密贴合,以通过其将电流均匀分配于电解池中。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的电解池,其特征在于,还包括,
传质通道,依次连通所述绝缘板、所述溶液电极板和所述阳极极板,且分别与所述电解液腔体和所述阳极反应槽连通,以供给反应物并收集产物。
7.根据权利要求6所述的电解池,其特征在于,还包括,
若干沟槽,平行设置在与所述第一开口端同侧的所述溶液电极板的侧面上,所述沟槽的一端与所述电解液腔体连通,相对端与所述传质通道连通,以实现反应物从所述传质通道流入所述电解液腔体内以及产物从所述电解液腔体流入所述传质通道内。
8.根据权利要求6所述电解池,其特征在于,还包括,
进料孔,分别设置于所述绝缘板、所述溶液电极板和所述阳极极板上,当三者装配在一起时,相邻部件上的进料孔彼此对应,且密封连通,以形成进料通道,所述溶液电极板上的进料孔与所述电解液腔体连通,所述阳极极板上的进料孔与所述阳极反应槽连通;
出料孔,分别设置于所述绝缘板、所述溶液电极板和所述阳极极板上,当三者装配在一起时,相邻部件上的出料孔彼此对应,且密封连通,以形成出料通道,所述溶液电极板上的出料孔与所述电解液腔体连通,所述阳极极板上的出料孔与所述阳极反应槽连通;
所述传质通道由彼此连通的所述进料通道和所述出料通道组成。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的电解池,其特征在于,还包括,
定位孔,分别设置于所述绝缘板、所述溶液电极板和所述阳极极板上,当三者装配在一起时,相邻部件上的定位孔彼此对应,以通过定位轴实现相邻部件间的固定;
测温孔,设置于所述阳极极板的周壁上且延伸至其内部,并与阳极反应槽不连通,且其内放置有热电偶,以监控所述阳极反应槽内的温度。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的电解池,其特征在于,还包括,
阴极端板,靠近其周边在其上设置若干第一连接孔;
阳极端板,靠近其周边在其上设置若干第二连接孔,当所述阳极端板与所述阴极端板装配在一起时,所述第二连接孔与所述第一连接孔彼此对应,以通过连接轴实现两者间的固定,进而固定位于两者间的所述绝缘板、所述溶液电极板和所述阳极极板。
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