[發明專利]用于氣體分離的電化學方法

有效

• 申請號: 201680076165.4
• 申請日: 2016-10-26
• 公開（公告）號: CN108463433B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 薩哈格·沃斯基昂;特雷弗·艾倫·哈頓
• 申請（專利權）人: 麻省理工學院
• 主分類號: C01B9/08
• 分類號: C01B9/08;C01B35/06;H01M50/409;H01M50/411;H01M50/44;H01M4/136;H01M4/58;H01M8/1067;H01M10/0563
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;顧晉偉

1.一種電化學電池，包括：

第一負電極和第二負電極，各自包括透氣層和主電活性復合層；其中所述主電活性復合層包括第一電活性物質，所述第一電活性物質能夠在所述第一電活性物質處于被還原的狀態時與目標物質結合，以及在所述第一電活性物質處于被氧化的狀態時釋放所述目標物質；

正電極，位于所述第一負電極與所述第二負電極之間，并且包括面向所述第一負電極的第一互補電活性復合層和面向所述第二負電極的第二互補電活性復合層；

位于所述第一負電極與所述正電極之間的第一隔離件；以及

位于所述第二負電極與所述正電極之間的第二隔離件。

2.根據權利要求1所述的電化學電池，其中所述第一電活性物質能夠在所述第一電活性物質處于被還原的狀態時與二氧化碳氣體結合，以及在所述第一電活性物質處于被氧化的狀態時釋放二氧化碳氣體。

3.根據權利要求1或2所述的電化學電池，其中所述第一電活性物質處于被還原的狀態時與二氧化碳的結合常數為10¹M^-1至10³M^-1。

4.根據權利要求1或2所述的電化學電池，其中所述第一電活性物質含有聚蒽醌。

5.根據權利要求1或2所述的電化學電池，其中所述互補電活性復合層包含含有聚乙烯基二茂鐵的第二電活性物質。

6.根據權利要求1或2所述的電化學電池，其中所述主電活性復合層包含第一經固定的聚合物復合材料，所述第一經固定的聚合物復合材料是所述第一電活性物質和第一含碳材料的第一經固定的聚合物復合材料。

7.根據權利要求6所述的電化學電池，其中所述第一含碳材料選自碳納米管、石墨烯和炭黑。

8.根據權利要求6所述的電化學電池，其中所述互補電活性復合層包含第二經固定的聚合物復合材料，所述第二經固定的聚合物復合材料是第二電活性物質和第二含碳材料的第二經固定的聚合物復合材料。

9.根據權利要求8所述的電化學電池，其中所述第二含碳材料選自碳納米管、石墨烯和炭黑。

10.根據權利要求1或2所述的電化學電池，其中所述正電極還包括位于所述第一互補電活性復合層與所述第二互補電活性復合層之間的基底層。

11.根據權利要求10所述的電化學電池，其中所述基底層包含選自碳紙、碳布和非織造碳墊的材料。

12.根據權利要求1或2所述的電化學電池，其中所述第一隔離件和所述第二隔離件中的每一者包含纖維素膜、聚合物材料或聚合物-陶瓷復合材料中的一種。

13.根據權利要求1或2所述的電化學電池，其中所述第一隔離件和所述第二隔離件中的每一者被室溫離子液體飽和。

14.根據權利要求13所述的電化學電池，其中所述室溫離子液體包含Bmim BF₄。

15.根據權利要求1或2所述的電化學電池，其中所述透氣層包含選自碳紙、碳布和非織造碳墊的材料。

16.根據權利要求1或2所述的電化學電池，其中所述透氣層的孔隙率為70％至90％。

17.根據權利要求1或2所述的電化學電池，還包括將所述第一負電極和所述第二負電極以及所述正電極連接至電源的外電路，所述電源被配置成施加跨越所述第一負電極和所述第二負電極與所述正電極的電勢差。