[發明專利]CO2

在審

• 申請號: 201880082137.2
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN111556908A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: B·施米德;G·施米德;C·瑞勒;D·塔羅亞塔
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: C25B9/08
• 分類號: C25B9/08;C25B1/00;C25B3/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 黃倩

1.一種電解池，包括

–一個陰極室，包括一個陰極；

–第一離子交換膜，含有陰離子交換劑，并且所述第一離子交換膜與所述陰極室鄰接，其中所述陰極與所述第一離子交換膜接觸；

–一個陽極室，包括一個陽極；以及

–第一分離器，與所述陽極室鄰接；

所述電解池還包括一個鹽橋室，其中所述鹽橋室被布置在所述第一離子交換膜和所述第一分離器之間，其中所述鹽橋室包含固體陰離子交換劑，所述固體陰離子交換劑至少部分地與所述第一離子交換膜接觸。

2.根據權利要求1所述的電解池，其中所述鹽橋室中的所述固體陰離子交換劑包含固定在聚合物主鏈中的陽離子，其中所述陽離子特別地能夠交換碳酸氫根離子和/或碳酸根離子。

3.根據權利要求1或2所述的電解池，其中所述固體陰離子交換劑作為填充物和/或多孔結構體存在。

4.根據前述權利要求中任一項所述的電解池，其中固體鹽橋室還包含不帶電粒子、非離子型離子交換劑和/或陽離子交換劑，其中在與所述第一離子交換膜鄰接的區域中以相對于固體陰離子交換劑和不帶電粒子、非離子型離子交換劑和/或陽離子交換劑的總量的直至20vol％的體積分數包含優選地不帶電粒子、非離子型離子交換劑和/或陽離子交換劑，更優選地不帶電粒子和/或非離子型離子交換劑。

5.根據前述權利要求中任一項所述的電解池，其中所述第一分離器是陽離子交換膜、雙極膜和/或隔膜。

6.根據前述權利要求中任一項所述的電解池，其中所述固體陰離子交換劑是堿性的、優選地是強堿性的。

7.根據前述權利要求中任一項所述的電解池，其中所述固體陰離子交換劑是親水的。

8.根據前述權利要求中任一項所述的電解池，其中所述鹽橋室還包含固體陽離子交換劑，所述固體陽離子交換劑至少部分地與所述第一分離器接觸。

9.一種電解設備，包含根據權利要求1至8中任一項所述的電解池。

10.根據權利要求9所述的電解設備，還包括一個再循環裝置，所述再循環裝置與所述鹽橋室的一個排料部和所述陰極室的一個給料部連接，所述再循環裝置被配置為將能夠在所述鹽橋室中形成的陰極反應反應物重新導入到所述陰極室中。

11.一種用于電解CO₂的方法，其中使用根據權利要求1至8中任一項所述的電解池或根據權利要求9或10所述的電解設備，其中在所述陰極處還原CO₂，并且在所述陰極處產生的碳酸氫鹽和/或碳酸鹽通過所述第一離子交換膜向所述鹽橋室中的電解質遷移，其中還通過所述鹽橋室中的所述固體陰離子交換劑從所述第一離子交換膜運走所述碳酸氫鹽和/或碳酸鹽。

12.根據權利要求11所述的方法，其中所述鹽橋室包含水性電解質。

13.根據權利要求11或12所述的方法，其中所述鹽橋室的電解質包含酸、優選地水溶性酸或水混溶性酸。

14.根據權利要求11至13中任一項所述的方法，其中所述鹽橋室的電解質基本不包含除H⁺和/或H⁺的水合變體之外的可移動陽離子。

15.根據權利要求1至8中任一項所述的電解池或根據權利要求9或10所述的電解設備用于電解CO₂和/或CO的用途。