[发明专利]用于电解装置的膜/电极组合件无效
申请号: | 201280029845.2 | 申请日: | 2012-06-12 |
公开(公告)号: | CN103732799A | 公开(公告)日: | 2014-04-16 |
发明(设计)人: | 尼古拉斯·吉约特;埃里克·梅耶斯 | 申请(专利权)人: | 原子能和替代能源委员会 |
主分类号: | C25B1/10 | 分类号: | C25B1/10;C25B9/10;C25B13/00;B01D53/32;H01M8/10 |
代理公司: | 北京柏杉松知识产权代理事务所(普通合伙) 11413 | 代理人: | 王春伟;刘继富 |
地址: | 法国*** | 国省代码: | 法国;FR |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 电解 装置 电极 组合 | ||
1.一种用于电解装置(1)的膜-电极组合件(4),其特征在于,所述组合件包括:
-质子交换膜(401、402);
-布置在所述膜的任一侧上的阳极(404)和阴极(403);
-布置在所述质子交换膜内的导电催化剂(410);
-连接所述催化剂(410)与所述阴极(403)的导电接合部(411),所述导电接合部具有大于所述催化剂与所述阴极之间的膜的质子电阻的电阻。
2.根据权利要求1所述的膜-电极组合件,其中所述接合部的电阻至少是所述催化剂与所述阴极之间的质子电阻的20倍。
3.根据权利要求1或2所述的膜-电极组合件,其中所述接合部(411)形成将所述质子交换膜保持在原位的外围框架。
4.根据前述权利要求中任一项所述的膜-电极组合件,其中所述接合部(411)包括在293.15K具有大于20μΩ.cm的电阻率的结构部件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的膜-电极组合件,其中所述催化剂(410)能够氧化分子氢。
6.根据权利要求5所述的膜-电极组合件,其中所述催化剂(410)包括固定在导电石墨载体上的钛,所述导电石墨载体固定到所述质子交换膜的固定地附接到所述阴极的第一层和所述质子交换膜的固定地附接到所述阳极的第二层。
7.根据权利要求6所述的膜-电极组合件,其中第一质子交换层的质子电阻低于第二质子交换层的质子电阻。
8.根据权利要求1到5中任一项所述的膜-电极组合件,其中所述质子交换膜包括第一质子交换层、第二质子交换层和第三质子交换层,所述阴极(403)固定到所述第一质子交换层(421),且所述阳极(404)固定到所述第三质子交换层(423),所述催化剂为布置在所述第一质子交换层和所述第二质子交换层之间的第一催化剂(431),所述组合件还包括:
-布置在所述第二质子交换层和所述第三质子交换层之间的第二催化剂(432);
-连接所述第二催化剂(432)和所述阳极(404)的另外的导电接合部(442)。
9.一种用于电解水的装置,包括根据前述权利要求中任一项所述的膜-电极组合件和在所述膜-电极组合件的阳极和阴极之间施加电势差的电源,该电势差适合于水解与所述阳极接触的水。
10.根据权利要求9所述的装置,其中催化剂和所述阴极之间的接合部的电阻值设置为使得所述催化剂的电压低于0.8V(RHE)。
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