[發明專利]一種電解水制氫用電解槽及電解水制氫陰極電極制備方法

在審

• 申請號: 202310645408.3
• 申請日: 2023-06-01
• 公開（公告）號: CN116623205A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 王森;鄭宇;孫澤正;王宏媛
• 申請（專利權）人: 深圳市圖靈科創產業發展有限公司
• 主分類號: C25B9/21
• 分類號: C25B9/21;C25B9/30;C25B1/04;C25B15/023;C25B15/02;C25B9/65;C25B11/04;C25D5/40;C25D5/10;C25D7/00
• 代理公司: 深圳市中科創為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 何路;游強

1.一種電解水制氫用電解槽，包括電解槽(1)與頂架(27)，其特征在于，所述頂架(27)底部的中間處通過軸承活動連接有驅動柱(19)，所述驅動柱(19)的底端外壁螺紋連接有安裝架(8)，所述安裝架(8)的底部通過螺栓安裝有若干個陽極片(4)，所述安裝架(8)的底部通過螺栓安裝有若干個陰極片(5)，且安裝架(8)的底部固定安裝有若干個隔膜(6)，所述頂架(27)的頂部一側焊接有氧氣管(3)，所述頂架(27)的頂部一側焊接有氫氣管(2)，所述氫氣管(2)和氧氣管(3)的一側均焊接有外通管(16)，所述外通管(16)的一側通過螺栓安裝有流量檢測儀(13)，所述氧氣管(3)的底端固定安裝有通氧管一(10)，且通氧管一(10)的底部一側焊接有通氧管二(24)，所述氫氣管(2)的底端固定安裝有通氫管一(11)，且通氫管一(11)的底部一側焊接有通氫管二(25)，所述安裝架(8)的內部開設有若干個流通口(9)，所述驅動柱(19)的外壁上焊接有轉動盤(23)，且轉動盤(23)的頂部焊接有若干個轉換桿(22)。

2.根據權利要求1所述的一種電解水制氫用電解槽，其特征在于，所述頂架(27)的頂部焊接有更換箱(12)，所述更換箱(12)頂部的內壁通過螺栓安裝有驅動電機(20)。

3.根據權利要求2所述的一種電解水制氫用電解槽，其特征在于，所述驅動電機(20)的輸出端焊接有推壓件(21)，所述氫氣管(2)和氧氣管(3)的一側均設置有控流閥一(14)。

4.根據權利要求1所述的一種電解水制氫用電解槽，其特征在于，所述外通管(16)的一側設置有控流閥二(15)，所述安裝架(8)的外部兩側均通過螺栓安裝有間隔板(26)。

5.根據權利要求1所述的一種電解水制氫用電解槽，其特征在于，所述電解槽(1)通過傳輸線連接有變壓器(17)，所述電解槽(1)通過傳輸線連接有整流柜(18)。

6.根據權利要求1所述的一種電解水制氫用電解槽，其特征在于，所述頂架(27)通過螺栓安裝在電解槽(1)的頂部，所述電解槽(1)的一側焊接有電解水管(7)。

7.一種電解水制氫陰極電極制備方法，包括權利要求1-6任一項所述的一種電解水制氫用電解槽，其特征在于，包括以下步驟：

S1.基材選用與預處理：選用制氫陰極電極的鎳基材，將鎳基材依次用乙醇和高純水進行超聲清洗；

S2.基材處理：再將鎳基材放置于烘箱內，按照一定的時間和溫度做烘干操作，得到處理好的鎳基材；

S3.制備預操作：準備的鎳基材安裝在電解槽(1)中的安裝架(8)上，并準備制備用反應劑，反應劑為鎳磷金屬離子反應劑、鎳鋅磷金屬離子反應劑或鎳鉬磷金屬離子反應劑其中的兩種；

S4.制備初反應：在電解槽(1)內通入電解溶液和一種反應劑，電解槽(1)通電后，電解溶液和反應劑包覆在鎳基材的外部，得到電沉積料；

S5.電沉積反應：電解槽(1)中通入另一反應劑，再將另一反應劑包覆在電沉積料的外部，在電沉積料上沉積金屬離子外層，反應得到制氫陰極電極；

S6.清洗干燥：制氫陰極電極利用純水清潔后，再將陰極電極放入到干燥箱中去濕。

8.根據權利要求7所述的一種電解水制氫陰極電極制備方法，其特征在于，所述S1中，超聲清洗前加20％乙醇40ml或高純水，而后超聲處理15分鐘，所述S2中，鎳基材置于烘箱內的溫度為40-70攝氏度，烘干3-7分鐘。

9.根據權利要求7所述的一種電解水制氫陰極電極制備方法，其特征在于，所述S3中，反應劑的用量為7-10g/L，所述S4和S5中，電解槽(1)通電后的電沉積時長為5-15分鐘。

10.根據權利要求7所述的一種電解水制氫陰極電極制備方法，其特征在于，所述S6中，陰極電極放入到干燥箱中去濕時長為4-16分鐘，干燥溫度為15-55攝氏度。