[發明專利]用于液體環境中的氣相反應物的電化學電池

在審

• 申請號: 201780017165.1
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN108779560A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 阿爾瑙·維達格爾·卡薩德瓦爾;拉斯穆斯·弗里登達爾
• 申請（專利權）人: HPNOW愛普斯學會
• 主分類號: C25B1/30
• 分類號: C25B1/30;C25B9/08;C25B9/10;C25B9/18;C25B15/08
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 康艷青;姚開麗

1.一種通過電化學手段生產化合物的設備或裝置，該設備或裝置包括一個或多個呈膜-電極組件配置的電化學電池(1)，該電化學電池包括：至少一個離子交換膜(4)、至少一個具有適合催化劑的陰極(5，6)、至少一個具有適合催化劑的陽極(2，3)、在該陰極側上的至少一個氣體擴散層或集流體(6)、以及在該陽極側上的至少一個氣體擴散層或集流體(2)，其中，該電池的該陰極側或該陽極側或兩側至少部分地浸沒在液體中并且至少一種氣體反應物被進料到該陰極或該陽極或兩者，其中，氣體分散器(15)置于這些電池的該陰極側或該陽極側或兩側的1cm內。

2.如權利要求1所述的具有該氣體分散器(15)的設備，其中，氣體被引導進入該氣體擴散層(2，6)并且直到催化劑層(3，5)。

3.如權利要求1-2所述的設備或裝置，其中，該化合物是在該電池的該陰極側通過氧還原生產的過氧化氫。

4.如權利要求1-3所述的設備或裝置，其中，氧源是空氣、從空氣中提取的氧氣或氧氣供應。

5.如權利要求1-4所述的設備或裝置，其中，該液體是水性溶液。

6.如權利要求1-4所述的設備或裝置，其中，該液體是流動的。

7.如權利要求1-4所述的設備或裝置，其中，該陰極是氣體擴散電極。

8.如權利要求7所述的具有該氣體擴散電極的設備，其中，陰極催化劑選自包括以下的組：銀、碳、金、Pt-Au、Pd-Au、Pt-Hg、Pd-Hg、Ag-Hg、Cu-Hg、含Co材料、石墨烯或其他碳基結構、摻雜有過渡金屬或后過渡金屬的石墨烯、含有過渡金屬或后過渡金屬的卟啉或其任何組合。

9.如權利要求1-4所述的設備或裝置，其中，陽極催化劑選自包括銥、釕、鉑、金或其混合物的組，并且作為催化劑涂覆的膜施加。

10.一種通過電化學手段生產化合物的設備或裝置，該設備或裝置包括一個或多個呈膜-電極組件配置的電化學電池(1)，該電化學電池包括：至少一個離子交換膜(4)、至少一個具有適合催化劑的陰極(5，6)、至少一個具有適合催化劑的陽極(2，3)、在該陰極側上的至少一個氣體擴散層或集流體(6)、以及在該陽極側上的至少一個氣體擴散層或集流體(2)，其中，該電池的該陰極側或該陽極側或兩側至少部分地浸沒在液體中并且至少一種氣體反應物被進料到該陰極或該陽極或兩者，其中，該膜涂覆有適合于陰極反應或陽極反應或兩者的催化劑材料，形成催化劑涂覆的膜，并且其中，該陰極反應是氧還原成過氧化氫。

11.如權利要求10所述的具有該催化劑涂覆的膜的設備，其中，陰極催化劑選自包括以下的組：銀、碳、金、Pt-Au、Pd-Au、Pt-Hg、Pd-Hg、Ag-Hg、Cu-Hg、含Co材料、石墨烯或其他碳基結構、摻雜有過渡金屬或后過渡金屬的石墨烯、含有過渡金屬或后過渡金屬的卟啉或其任何組合。

12.一種通過電化學手段生產化合物的設備或裝置，該設備或裝置包括一個或多個呈膜-電極組件配置的電化學電池(1)，該電化學電池包括：至少一個離子交換膜(4)、至少一個具有適合催化劑的陰極(5，6)、至少一個具有適合催化劑的陽極(2，3)、在該陰極側上的至少一個氣體擴散層或集流體(6)、以及在該陽極側上的至少一個氣體擴散層或集流體(2)，其中，該電池的該陰極側或該陽極側或兩側至少部分地浸沒在液體中并且至少一種氣體反應物被進料到該陰極或該陽極或兩者，其中被供應到該電化學電池的氣體含有氧氣，并且氧氣被進料到該電化學電池中并再循環用于其在同一個電池或其他可能并聯或串聯連接的電池中使用。