[發明專利]超級電容脫鹽單元、裝置和方法

有效

• 申請號: 201110144233.5
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN102807266A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 熊日華;蔡巍;約翰.巴伯;張呈乾;拉塞爾.J.麥克唐納;基思.J.希姆斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 彭久云

1.一種超級電容脫鹽單元，包括：

第一電極；

第二電極；

隔網裝置，其設置于所述第一和第二電極間；及

單價離子選擇層，其設置于所述第一和第二電極中的至少一個上。

2.如權利要求1所述的超級電容脫鹽單元，進一步包括與所述第一電極接觸的第一集流體和與所述第二電極接觸的第二集流體。

3.如權利要求1所述的超級電容脫鹽單元，其中所述單價離子選擇層包括單價陰離子選擇層和單價陽離子選擇層，所述單價陰離子選擇層和所述單價陽離子選擇層分別設置于所述第一和第二電極上進行配對。

4.如權利要求1所述的超級電容脫鹽單元，其中所述單價離子選擇層設置于所述第一和第二電極中的一個上，該超級電容脫鹽單元進一步包括設置于所述第一和第二電極中的另一個上與所述單價離子選擇層相配對的離子選擇層。

5.如權利要求4所述的超級電容脫鹽單元，其中離子選擇層包括多價離子選擇層。

6.一種超級電容脫鹽裝置，包括：

一個或一個以上的相互連通的超級電容脫鹽堆疊裝置，所述一個或一個以上的相互連通的超級電容脫鹽堆疊裝置中的至少一個包括復數個堆疊的超級電容脫鹽單元及設置在相鄰的所述超級電容脫鹽單元間的絕緣隔離裝置，其中所述超級電容脫鹽單元中的至少一個包括：

第一電極；

第二電極；

隔網裝置，其設置于所述第一和第二電極間；及

單價離子選擇層，其設置于所述第一和第二電極中的至少一個上。

7.如權利要求6所述的超級電容脫鹽裝置，其中所述超級電容脫鹽單元中的至少一個進一步包括與所述第一電極接觸的第一集流體和與所述第二電極接觸的第二集流體。

8.如權利要求7所述的超級電容脫鹽裝置，其中所述單價離子選擇層包括單價陰離子選擇層和單價陽離子選擇層，所述單價陰離子選擇層和所述單價陽離子選擇層分別設置于所述第一和第二電極上進行配對。

9.如權利要求7所述的超級電容脫鹽裝置，其中所述單價離子選擇層設置于所述第一和第二電極中的一個上，該超級電容脫鹽單元進一步包括設置于所述第一和第二電極中的另一個上與所述單價離子選擇層相配對的離子選擇層。

10.如權利要求6所述的超級電容脫鹽裝置，其中該超級電容脫鹽裝置包括一個以上的相互連通的超級電容脫鹽堆疊裝置，該一個以上的相互連通的超級電容脫鹽堆疊裝置中的至少一個包括：

第一電極；

第二電極；

雙極性電極，其設置于所述第一和第二電極間；

單價離子選擇層，其設置于所述第一電極、第二電極和雙極性電極中的至少一個上；及

隔網裝置，其設置于相鄰的一對所述電極間。

11.一種超級電容脫鹽裝置，包括：

一個或一個以上的相互連通的超級電容脫鹽堆疊裝置，所述一個或一個以上的相互連通的超級電容脫鹽堆疊裝置中的至少一個包括：

第一電極；

第二電極；

雙極性電極，其設置于所述第一和第二電極間；

單價離子選擇層，其設置于所述第一電極、第二電極和雙極性電極中的至少一個上；及

隔網裝置，其設置于相鄰的一對所述電極間。

12.如權利要求11所述的超級電容脫鹽裝置，其中所述至少一個超級電容脫鹽堆疊裝置進一步包括包括與所述第一電極接觸的第一集流體和與所述第二電極接觸的第二集流體。

13.如權利要求12所述的超級電容脫鹽裝置，其中所述至少一個超級電容脫鹽堆疊裝置包括設置于所述第一電極、第二電極和雙極性電極中的至少一個上的離子選擇層從而與所述單價離子選擇層相配對。

14.一種流體的脫鹽方法，包括：

設置超級電容脫鹽裝置，其中該超級電容脫鹽裝置包括第一電極、第二電極、設置于所述第一和第二電極間的隔網裝置及設置于所述第一和第二電極中的至少一個上的單價離子選擇層；及

輸入流體通過所述脫鹽裝置進行脫鹽。

15.如權利要求14所述的脫鹽方法，進一步包括設置雙極性電極于所述第一和第二電極間，其中所述隔網裝置設置于相鄰的一對所述電極間。