[發明專利]一種分步電解水制氫的方法及裝置在審
| 申請號： | 202110459049.3 | 申請日： | 2021-04-27 |
| 公開（公告）號： | CN113151843A | 公開（公告）日： | 2021-07-23 |
| 發明（設計）人： | 邢少鋒;其他發明人請求不公開姓名 | 申請（專利權）人： | 上海羿灃氫能科技有限公司 |
| 主分類號： | C25B1/04 | 分類號： | C25B1/04;C25B9/17;C25B11/046;C25B11/042;C25B15/02 |
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| 地址： | 201306 上海市浦東新區中國（*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 分步 電解水 方法 裝置 | ||
1.一種分步電解水制氫的方法及裝置，包括電解槽、析氫催化陰極電極和氫氧化鎳陽極電極；其中，本電解槽不包含隔膜，電解槽內部為一個腔室。
2.如權利要求1 所述的裝置，其特征在于該裝置中的電解槽包含有兩個電極：氫催化陰極電極和氫氧化鎳（Ni(OH)2）陽極電極。
3. 如權利要求1 所述的裝置，其特征在于所述析氫催化電極對電解水生成氫氣具有催化作用，其電極材料為基于低成本、較高電催化活性的金屬Ni的二元Ni-Mo合金、Ni-Sn合金、Ni-Co合金或三元Ni-Fe-Mo合金等。
4.如權利要求1 所述的裝置，其特征在于所述氫氧化鎳（Ni(OH)2）陽極電極，其電極材料為球形Ni(OH)2）或添加電鍍金屬Co的球形Ni(OH)2或者碳包覆的球形Ni(OH)2。
5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述電解水技術為堿性電解水技術，其電解液是堿性水溶液，堿性水溶液為氫氧化鉀或氫氧化鈉。
6.基于如權利要求1~7所述之電解水裝置，其分步電解水制氫的方法，特征在于具體步驟如下：
（一）氫氣生產步驟
S1、接通電解槽外部直流電源，使電解液中的水分子在析氫催化陰極電極表面被電化學還原，產生氫氣，即H2O + e- → 1/2H2↑+OH-；
S2、此時，Ni(OH)2陽極電極被電化學氧化為NiOOH陽極電極，即
Ni(OH) 2 + OH- －e- → NiOOH + H2O；
（二）氧氣生成步驟
S1、斷開電解槽外部直流電源，并在電解槽的電解液中通入高溫飽和蒸汽，保證其電解液溫度達到90~110度；
S2、此時，由于NiOOH的熱力學不穩定性，該陽極電極被分解還原成為Ni(OH)2電極，并在其電極周圍的產生氧氣，即
4NiOOH +2 H2O → 4Ni(OH)2 + O2↑。
7.如權利要求8所述的分步制氫的方法，其步驟（一）和步驟（二）交替循環進行，實現氫氣和氧氣分不同時段制取。
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