[發明專利]利用銦氧化物電極還原二氧化碳至產物

有效

• 申請號: 201380051223.4
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN104823306B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 安德魯納·B·博卡塞萊;扎契瑞·M·德塔韋勒
• 申請（專利權）人: 液體光有限公司;普林斯頓大學理事
• 主分類號: H01M4/02
• 分類號: H01M4/02
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 王田

1.一種二氧化碳的電化學還原方法，包括：

(A)在電化學電池的第一隔室中引入一陽極電解液，該第一隔室包括一陽極；

(B)在所述電化學電池的第二隔室中引入一陰極電解液和二氧化碳；

(C)氧化一銦陰極以產生一氧化銦陰極；其中，氧化所述銦陰極包括：

將所述銦陰極引入一氫氧化物溶液；以及

電化學氧化所述銦陰極以產生所述氧化銦陰極；

(D)引入所述氧化銦陰極至所述第二隔室；以及

(E)在所述陽極及所述氧化銦陰極之間施加一電勢足以使所述氧化銦陰極將所述二氧化碳還原為一還原產物。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，電化學氧化所述銦陰極以產生所述氧化銦陰極包括：

施加相對于飽和甘汞電極+3V的電勢至所述銦陰極以產生所述氧化銦陰極。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述還原產物為甲酸鹽。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述陽極及所述氧化銦陰極之間施加一電勢足以使所述氧化銦陰極將所述二氧化碳還原為一還原產物包括：

在所述陽極及所述氧化銦陰極之間施加相對于飽和甘汞電極-1.4V至-1.6V的電勢足以使所述氧化銦陰極將所述二氧化碳還原為一還原產物。

5.一種二氧化碳的電化學還原方法，包括：

(A)在電化學電池的第一隔室中引入一陽極電解液，該第一隔室包括一陽極；

(B)在所述電化學電池的第二隔室中引入一陰極電解液和二氧化碳，該第二隔室包括一陽極氧化的銦陰極；以及

(C)在所述陽極及所述陽極氧化的銦陰極之間施加一電勢足以使所述陽極氧化的銦陰極將所述二氧化碳還原為至少甲酸鹽。

6.根據權利要求5所述的方法，進一步包括：

將一銦陰極引入至一氫氧化物溶液；以及

電化學氧化所述銦陰極以產生所述陽極氧化的銦陰極。

7.根據權利要求6所述的方法，進一步包括：

將所述陽極氧化的銦陰極引入至所述第二隔室。

8.根據權利要求6所述的方法，其中，將銦陰極引入至氫氧化物溶液包括：

將所述銦陰極引入至所述第二隔室中的氫氧化物溶液。

9.根據權利要求6所述的方法，其中，所述氫氧化物溶液包括堿金屬氫氧化物。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述堿金屬氫氧化物為氫氧化鉀。

11.根據權利要求6所述的方法，其中，電化學氧化所述銦陰極以產生所述陽極氧化的銦陰極包括：

施加一相對于飽和甘汞電極+3V電勢至所述銦陰極以產生所述陽極氧化的銦陰極。

12.根據權利要求5所述的方法，其中，在所述陽極及所述陽極氧化的銦陰極之間施加一電勢足以使所述陽極氧化的銦陰極將二氧化碳至少還原成至少甲酸鹽包括：

在所述陽極及所述陽極氧化的銦陰極之間施加相對于飽和甘汞電極-1.4V至-1.6V的電勢足以使所述陽極氧化的銦陰極將二氧化碳還原為至少甲酸鹽。

13.一種二氧化碳電化學還原的系統，包括：

一電化學電池，其包括：

一第一隔室，

一設置在所述第一隔室內的陽極；

一第二隔室；

一插在所述第一隔室和所述第二隔室之間的分離器，所述第二隔室包含一電解質；以及

一設置在所述第二隔室內的陽極氧化的銦陰極；以及

一能量源，其可操作地耦合所述陽極和所述陽極氧化的銦陰極，所述能量源被構形用以在所述陽極和所述陽極氧化的銦陰極之間施加一電壓以在所述陽極氧化的銦陰極上還原二氧化碳為至少甲酸鹽。

14.根據權利要求13所述的系統，其中，所述陽極氧化的銦陰極包括在一銦電極上電解形成的銦氧化物層。