[發明專利]二氧化碳電解裝置以及二氧化碳電解方法

在審

• 申請號: 201710840482.5
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN108624905A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 工藤由紀;小野昭彥;北川良太;山際正和;堤榮史;菅野義經;田村淳;御子柴智
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: C25B3/04
• 分類號: C25B3/04;C25B1/00;C25B1/04;C25B9/06;C25B15/08
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳建全

本發明提供一種二氧化碳電解裝置以及二氧化碳電解方法。實施方式的二氧化碳電解裝置(1)具備：電解單元(2)，該電解單元具備陰極(22)、陽極(11)、二氧化碳供給部(300)、電場溶液供給部(12、21)以及隔板(30)；電源(40)；反應控制部(500)，該反應控制部使電流從電源(40)向陽極(11)和陰極(22)流動而產生還原反應和氧化反應；更新材料供給部(700)，該更新材料供給部具備向陽極(11)和陰極(22)中的至少一者供給氣體狀物質的氣體供給部(710)；和更新控制部(500)，該更新控制部基于電解單元(2)的單元輸出的要求基準來停止來自電源(40)的電流供給以及二氧化碳和電解溶液的供給，并且使更新材料供給部(700)動作。

關聯申請的引用

本申請以日本專利申請2017-054570(申請日：3/21/2017)為基礎，從該申請享有優先權。本申請通過參照該申請而包含該申請的全部內容。

技術領域

本發明的實施方式涉及二氧化碳電解裝置以及二氧化碳電解方法。

背景技術

近年來，擔心石油、煤炭這樣的化石燃料的枯竭，對能夠持續利用的可再生能源的期待越發提高。作為可再生能源，可列舉出太陽能電池、風力發電等。由于這些發電量依賴于天氣、自然狀況，因此存在難以進行電力的穩定供給這樣的問題。因此，一直在嘗試將由可再生能源所產生的電力儲藏于蓄電池、使電力穩定化。不過，在儲藏電力的情況下，存在蓄電池需要成本或者在蓄電時產生損失這樣的問題。

針對這樣的點，如下技術備受關注：使用由可再生能源所產生的電力來進行水電解，由水制造氫(H₂)或者對二氧化碳(CO₂)進行電化學還原來轉換成一氧化碳(CO)、甲酸(HCOOH)、甲醇(CH₃OH)、甲烷(CH₄)、醋酸(CH₃COOH)、乙醇(C₂H₅OH)、乙烷(C₂H₆)、乙烯(C₂H₄)等碳化合物那樣的化學物質(化學能)。將這些化學物質儲藏于儲氣瓶、罐的情況與將電力(電能)儲藏于蓄電池的情況相比，具有如下優點：能夠降低能量的儲藏成本，而且，儲藏損失也較少。

作為二氧化碳的電解裝置，正在研究例如使陰極溶液和CO₂氣體與陰極接觸、并且使陽極溶液與陽極接觸結構。作為電解裝置的具體的結構，可列舉例如如下構成，該構成具備：陰極溶液流路，該陰極溶液流路沿著陰極的一個面配置；CO₂氣體流路，該CO₂氣體流路沿著陰極的另一個面配置；陽極溶液流路，該陽極溶液流路沿著陽極的一個面配置；和隔板，該隔板配置于陰極溶液流路與陽極溶液流路之間。在使用具有這樣構成的電解裝置、例如使恒定電流向陰極和陽極流動而長期實施由CO₂生成例如CO的反應的情況下，具有如下問題：會產生CO的生成量降低、單元電壓增加等這樣的經時的單元輸出的惡化。因此，要求一種可抑制經時的單元輸出的劣化的二氧化碳電解裝置。

發明內容

本發明要解決的課題在于提供一種能夠長期維持單元輸出的二氧化碳電解裝置以及二氧化碳電解方法。