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原文传递一种高效稳定的CO2还原流动电解池

专利名称：	一种高效稳定的CO2还原流动电解池
摘要：	本发明涉及电化学电解池装置技术领域，且公开了一种高效稳定的CO2还原流动电解池，包括阴极组件、阳极组件以及分割两者的离子交换膜组件，阴极组件包括：石英窗密封盖、阴极电解液流场板、工作电极和第一密封绝缘层，石英窗密封盖空腔一端连接有CO2进气孔，石英窗密封盖空腔内设置有石英窗。该高效稳定的CO2还原流动电解池，通过电解池中的阴极组件中，设置有CO2进气口的石英窗密封盖在工作电极的上方，CO2进入后，由于没有设置气体出口，CO2将穿过工作电极进入阴极电解液流场板与阴极电解液一起流出，增强了CO2与催化剂的有效接触，可以在降低生产成本的同时提高器件的工作效率和稳定性，更符合实际应用的要求，适合进行工业推广。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	华东理工大学
发明人：	张玉;李亿程;刘亚;崔翔龙;侯国禹
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-17T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202311040567.7
公开号：	CN117074483A
代理机构：	北京保识知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	汪浩
分类号：	G01N27/28;G01N27/404;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/28;G01N27/404
申请人地址：	200237 上海市徐汇区梅陇路130号
主权项：	1.一种高效稳定的CO2还原流动电解池，其特征在于，包括阴极组件、阳极组件以及分割两者的离子交换膜组件，所述阴极组件包括：石英窗密封盖(1)、阴极电解液流场板(5)、工作电极(4)和第一密封绝缘层(3)，所述石英窗密封盖空腔(19)一端连接有CO2进气孔(2)，所述石英窗密封盖空腔(19)内设置有石英窗(24)，所述离子交换膜组件包括：离子交换膜(9)和第二密封绝缘层(10)，所述阳极组件包括：阳极底板(16)、阳极材料(14)、阳极电解液流场板(11)和第三密封绝缘层(15)，所述阴极组件、阳极组件以及分割两者的离子交换膜组件四个角的相同位置处均开设有螺纹孔(18)，若干组螺纹孔(18)内部之间设置有加固螺栓(17)。 2.根据权利要求1所述的一种高效稳定的CO2还原流动电解池，其特征在于：所述石英窗密封盖(1)大小为5～10×20～30×1mm，所述石英窗密封盖(1)的内部开设有大小为5～10×20～30×2～5mm的石英窗密封盖空腔(19)，所述石英窗密封盖空腔(19)内壁的顶部开设有与CO2进气孔(2)连通的CO2入口通道(23)。 3.根据权利要求2所述的一种高效稳定的CO2还原流动电解池，其特征在于：所述阴极电解液流场板(5)的中部开设有大小为5～10×20～30×2～5的阴极电解液流场板空腔(20)，所述阴极电解液流场板空腔(20)内装有电解液，所述阴极电解液流场板空腔(20)的上下两端分别与电解液的进出孔连接，所述阴极电解液流场板(5)包括阴极室流体入口(6)、参比电极(8)、阴极室流体出口(7)和阴极室参比电极通道，所述阴极室参比电极通道开设于阴极室左侧的顶部，并与阴极电解液流场板空腔(20)连通，所述参比电极(8)设置于阴极电解液流场板空腔(20)的内部，所述参比电极(8)与电化学工作站连接，所述阴极电解液流场板(5)左侧的底部开设有阴极电解液入口通道(25)，且阴极电解液入口通道(25)与阴极电解液流场板空腔(20)连通，阴极室右侧的顶部开设有阴极室流体出口通道，且阴极室流体出口通道与阴极电解液入口通道(25)相对应。 4.根据权利要求3所述的一种高效稳定的CO2还原流动电解池，其特征在于：所述工作电极(4)采用负载催化剂的气体扩散电极，大小为5～10×25～35×1mm，且气体扩散电极一端连接有第一导电铜箔，第一密封绝缘层(3)为中间开设有5×20mm方形孔的回字型双层橡胶垫。 5.根据权利要求1所述的一种高效稳定的CO2还原流动电解池，其特征在于：所述第二密封绝缘层(10)为中间开设有5～10×20～30mm方形孔的回字型双层橡胶垫。 6.根据权利要求1所述的一种高效稳定的CO2还原流动电解池，其特征在于：所述阳极底板(16)为一块光滑平板，所述阳极材料(14)为一块5～10×25～35×1mm的泡沫镍，且阳极材料(14)一端连接有第二导电铜箔，用于与电化学工作站的阴极连接，所述阳极电解液流场板(11)的中部开设有5～10×20～30×2～5mm的阳极电解液流场板空腔(21)，且所述阳极电解液流场板空腔(21)上下两端分别与电解液的进出孔连接，所述第三密封绝缘层(15)为中间开设有5～10×20～30mm方形孔的回字型双层橡胶垫。 7.根据权利要求6所述的一种高效稳定的CO2还原流动电解池，其特征在于：所述阳极电解液流场板空腔(21)的内部装填有电解液，所述阳极电解液流场板(11)的顶部设置有阳极电解液出口(13)，且所述阳极电解液出口(13)通过阳极电解液出口通道口(26)与阳极电解液流场板空腔(21)连通，所述阳极电解液流场板(11)的底部设置有阳极电解液入口(12)，所述阳极电解液入口(12)与阳极电解液流场板空腔(21)的内部连通。 8.根据权利要求1所述的一种高效稳定的CO2还原流动电解池，其特征在于：所述石英窗(24)的材质为石英玻璃，所述第一密封绝缘层(3)、第二密封绝缘层(10)和第三密封绝缘层(15)的材质均为橡胶，且加固螺栓(17)材质为不锈钢，所述石英窗密封盖(1)、阴极电解液流场板(5)、阳极电解液流场板(11)和阳极底板(16)的材质均为聚醚醚酮。
所属类别：	发明专利