[发明专利]水电解设备的电解液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电解液领域，更具体地说，涉及一种水电解设备的电解液及其制备方法。

背景技术

将水分解为其组成元素氧气和氢气的水电解是一个非常重要的方法，其不仅用于氧气和/或氢气的制造，而且用于能量储存。在将水分解为氢气和氧气时消耗能量，而在氢气和氧气再相连以形成水时释出能量，因而水电解制氢和/或氧技术在军民品工业的各领域发挥了重要作用，广泛应用于电子、化工、冶金、玻璃、电力、气象等部门。

由于纯水本身电导率很小，只有1×10^-5～1×10^-7/Ωcm，因而电解液是碱性水电解过程中不可缺少的。目前，常采用一定浓度NaOH或KOH水溶液作为碱性电解液。但是，即使采用传统30-40％的KOH溶液配合铂电极镀层电解极板电解水都不能达到最理想的效果，其最好小室析氢氧电压都在2.5V左右。而小室析氢氧电压高，相应地能耗就高，提高了制氢氧成本。

发明内容

本发明的第一个目的旨在提供一种水电解设备的电解液，该电解液的组成简单、成本低，而且可使水电解中电解析氢氧小室电压低于2.5V。

本发明的第二个目的是提供上述电解液的制备方法。

本发明的第一个目的是通过以下技术措施来实现的：一种水电解设备的电解液，其是由钼酸铵[(NH₄)₆MO₇O₂₄]、焦磷酸钾和五氧化二钒溶解于氢氧化钾溶液中反应制成。

本发明中，所述的钼酸铵与氢氧化钾溶液的质量体积比为5～10％，所述的焦磷酸钾与氢氧化钾溶液的质量体积比为3～4％，所述的五氧化二钒与氢氧化钾溶液的质量体积比为3～7％。

本发明所述的氢氧化钾溶液采用质量百分比浓度为20％～30％的氢氧化钾溶液。

本发明的第二个目的是通过以下技术措施来实现的：一种水电解设备的电解液的制备方法，在氢氧化钾溶液中加入钼酸铵和焦磷酸钾均匀搅拌半小时，再加入五氧化二钒，反应100～120分钟后，过滤，所得滤液即为水电解设备的电解液。

本发明所述的钼酸铵与氢氧化钾溶液的质量体积比为5～10％，所述的焦磷酸钾与氢氧化钾溶液的质量体积比为3～4％，所述的五氧化二钒与氢氧化钾溶液的质量体积比为3～7％。

本发明所述的氢氧化钾溶液采用质量百分比浓度为20％～30％的氢氧化钾溶液。

本发明具有的有益效果为：

本发明的组成成分简单、成本低，而且使水电解中电解析氢氧小室电压可以降低0.4-0.5V左右，使电解析氢氧小室电压可以低至2.0V左右，有效地降低了能耗和制氢氧成本。

具体实施方式

实施例一

在100ml的25％的氢氧化钾溶液中加入8g的钼酸铵和3.8g的焦磷酸钾均匀搅拌半小时，再加5g的五氧化二钒，120分钟后用滤纸过滤后，所得的滤液作为用于水电解设备的电解液。

将该电解液应用于水电解反应中，其电解析氢氧小室电压为2.0V。

实施例二

在100ml的20％的氢氧化钾溶液中加入5g的钼酸铵和3g的焦磷酸钾均匀搅拌半小时，再加3g的五氧化二钒，100分钟后用滤纸过滤后，所得的滤液作为用于水电解设备的电解液。

将该电解液应用于水电解反应中，其电解析氢氧小室电压为2.1V。

实施例三

在100ml的30％的氢氧化钾溶液中加入10g的钼酸铵和4g的焦磷酸钾均匀搅拌半小时，再加7g的五氧化二钒，110分钟后用滤纸过滤后，所得的滤液作为用于水电解设备的电解液。

将该电解液应用于水电解反应中，其电解析氢氧小室电压为2.1V。

实施例四

在100ml的23％的氢氧化钾溶液中加入7g的钼酸铵和3.2g的焦磷酸钾均匀搅拌半小时，再加6g的五氧化二钒，115分钟后用滤纸过滤后，所得的滤液作为用于水电解设备的电解液。

将该电解液应用于水电解反应中，其电解析氢氧小室电压为2.0V。

实施例五

在100ml的28％的氢氧化钾溶液中加入9g的钼酸铵和3.5g的焦磷酸钾均匀搅拌半小时，再加5g的五氧化二钒，110分钟后用滤纸过滤后，所得的滤液作为用于水电解设备的电解液。

将该电解液应用于水电解反应中，其电解析氢氧小室电压为2.1V。

虽然描述了本发明的实施方式，但是本领域的技术人员可以在所附权利要求的范围之内作出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。