[發(fā)明專利]諸如燃料電池這樣的具有沸石膜的電解反應(yīng)器

無效

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• 申請日: 1998-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN1255248A
• 公開（公告）日: 2000-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣A·振宗;G·J·布萊頓;T·D·V·奈勒
• 申請（專利權(quán)）人: 斯馬特化學(xué)公司
• 主分類號(hào): H01M8/08
• 分類號(hào): H01M8/08;H01M8/10;H01M8/02;C25B5/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 郭建新

1.一種電解反應(yīng)器，它包括通過沸石膜隔離的陽極室和陰極室，并且其中的陽極室適合盛裝呈流體形式的第一種化合物，而陰極室則適合盛裝呈流體形式的第二種化合物，而且其中電流可流過第一種化合物和第二種化合物，所述第一種化合物和/或第二種化合物通過電流的流通而被化學(xué)轉(zhuǎn)變。

2.權(quán)利要求1的電解反應(yīng)器，其中所述陽極室適合盛裝可氧化的燃料，所述陰極室則適合盛裝空氣或其它氧化劑，存在一種能催化所述燃料的氧化的催化劑。

3.權(quán)利要求1的電解反應(yīng)器，它包括通過沸石膜隔離的陽極室和陰極室，并且其中的陽極室盛有呈流體形式的第一種化合物，而陰極室則盛有呈流體形式的第二種化合物，其中在陽極室和陰極室中以及在沸石膜的孔中有電解質(zhì)，而且其中電流可流過第一種化合物和第二種化合物，所述第一種化合物和/或第二種化合物通過電流的流通而被化學(xué)轉(zhuǎn)變。

4.權(quán)利要求3或4的電解反應(yīng)器，其中所述陽極室盛有可氧化的燃料，所述陰極室則盛有空氣或其它氧化劑，存在一種能催化所述燃料的氧化的催化劑。

5.權(quán)利要求3的電解反應(yīng)器，其中所述電解質(zhì)呈堿性，并且所述膜基本上是耐堿的。

6.權(quán)利要求5的電解反應(yīng)器，其中所述電解質(zhì)是堿金屬鹽或氫氧化物、堿土金屬鹽或稀土金屬鹽。

7.權(quán)利要求5的電解反應(yīng)器，其中所述電解質(zhì)是碳酸鹽。

8.權(quán)利要求6的電解反應(yīng)器，其中所述電解質(zhì)是碳酸鈉、碳酸氫鈉或者碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物。

9.權(quán)利要求3或4的電解反應(yīng)器，其中所述電解質(zhì)呈酸性，并且所述沸石膜基本上是耐酸的。

10.權(quán)利要求9的電解反應(yīng)器，其中對(duì)所述沸石膜進(jìn)行處理而使其表面基本上耐酸。

11.權(quán)利要求9的電解反應(yīng)器，其中所述沸石膜是由含很少的鋁或不含鋁的大致耐酸的沸石和沸石類原料形成的。

12.權(quán)利要求2和4～11任一項(xiàng)的電解反應(yīng)器，其中所述陰極包括所述催化劑。

13.權(quán)利要求12的電解反應(yīng)器，其中所述催化劑是鉑或鉑族金屬配合物。

14.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的電解反應(yīng)器，其中所述沸石膜與陽極或陰極接觸。

15.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的電解反應(yīng)器，其中所述沸石膜與陽極和陰極接觸，于是形成包括陽極/沸石膜/陰極的夾心結(jié)構(gòu)，所述電解質(zhì)基本上含于該沸石膜的孔中。

16.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的電解反應(yīng)器，它是一種燃料電池，其中第一種化合物是有機(jī)燃料。

17.權(quán)利要求16的燃料電池，其中第一種化合物是有機(jī)燃料和液態(tài)水或者有機(jī)燃料和水蒸汽。

18.權(quán)利要求17的燃料電池，其中第一種化合物是有機(jī)燃料和水蒸汽，并且該水蒸汽在盛有所述燃料和水蒸汽混合物的加熱的容器內(nèi)生成并被加料入該燃料電池的陽極室中。

19.權(quán)利要求16～18任一項(xiàng)的燃料電池，其中所述有機(jī)燃料是甲醇、乙醇、甲酸酯、醚或烴，并且所述沸石膜的孔徑大小阻止燃料分子從陰極室到陽極室的流通。

20.權(quán)利要求16～19任一項(xiàng)的燃料電池，其中存在阻止燃料蒸汽逸入大氣的第二層沸石膜。

21.權(quán)利要求22的燃料電池，其中第二層沸石膜能透過由燃料氧化而生成的廢產(chǎn)物但不能透過該燃料。

22.權(quán)利要求3或4的電解反應(yīng)器，它是一種可再充電的燃料電池，該電池包括通過沸石膜隔離的陽極室和陰極室，并且其中的陽極室盛有呈流體形式的第一種化合物，它能在陽極被脫氫而產(chǎn)生電流，該脫氫反應(yīng)可通過以相反方向使電流流經(jīng)該電池而被逆轉(zhuǎn)，于是重新形成第一種化合物。

23.權(quán)利要求22的電解反應(yīng)器，其中所述陰極是空氣電極。

24.權(quán)利要求22或23的電解反應(yīng)器，其中所述第一種化合物是環(huán)己烷，它被脫氫成為苯，所述沸石膜阻止環(huán)己烷和苯擴(kuò)散入陰極室但仍然允許氫擴(kuò)散通過該膜。