[发明专利]通过碱性水电解池中的阴极进行原位阳极活化的技术

权利要求书

1.一种电解池(1)，用于在原位阳极活化情况下进行碱性水电解，所述电解池(1)包括：

阳极(10)，

阴极(20)，其中，所述阴极(20)的至少一部分表面包括导电稳定材料(22)和阳极催化材料(21)，所述阳极催化材料(21)适于在碱性水中从阴极(20)释放，并且在跨阳极(10)和阴极(20)施加电压时，沉积在阳极(10)的表面上，以及

设置在阳极(10)和阴极(20)之间的隔膜(30)，其中，所述阳极(10)和阴极(20)由隔膜(30)分隔开，并且其中，所述隔膜(30)是气密的，并且对阳极催化材料(21)是可渗透的。

2.根据权利要求1所述的电解池(1)，其中，所述导电稳定材料(22)包括镍。

3.根据权利要求1或2所述的电解池(1)，其中，所述阳极催化材料(21)是钴、锰、钼、铬及其组合中的一种。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电解池(1)，其中，所述阴极(20)中的阳极催化材料(21)在阴极(20)的质量百分比4％至阴极(20)的质量百分比30％范围内，特别是在阴极(20)的质量百分比10％至阴极(20)的质量百分比15％范围内。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电解池(1)，其中，所述阴极(20)的一部分表面还包括硫。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电解池(1)，其中，所述阳极(10)仅由镍制成。

7.一种用于位于进行碱性水电解的电解池(1)中的阳极(10)的原位阳极活化的方法(100)，所述方法(100)包括：

提供阴极(20)的步骤(110)，其中，所述阴极(20)的至少一部分表面包括导电稳定材料(22)和阳极催化材料(21)，所述阳极催化材料(21)适于在碱性水中从阴极(20)释放，

从阴极(20)释放阳极催化材料(21)的步骤(120)，其中，来自阴极(20)的一部分阳极催化材料(21)通过将阴极(20)定位在电解池(1)中使得阴极(20)的表面与电解液(40)接触，而从阴极(20)释放到电解池(1)中的电解液中(40)，其中，所述电解液(40)是碱性水，并且其中，所述阴极(20)定位成使得在电解池(1)中，阴极(20)和阳极(10)被隔膜(30)隔开，所述隔膜(30)配置成是气密的，并且对阳极催化材料(21)是可渗透的，以及

沉积如此释放的阳极催化材料(21)的步骤(140)，其中，如此释放的阳极催化材料(21)的至少一部分通过跨阳极(10)和阴极(20)施加电压而沉积在阳极(10)的表面上，使得通过在阳极(10)的表面处沉积阳极催化材料(21)而减少阳极(10)处的过电位。

8.根据权利要求7所述的方法(100)，其中，将阳极催化材料(21)从阴极(20)释放到电解液(40)中的所述步骤(120)在电解池(1)的开路电位下进行。

9.根据权利要求7或8的方法(100)，还包括在从阴极(20)释放阳极催化材料(21)的步骤(120)之后从阴极(20)持续释放阳极催化材料(21)的步骤(130)，其中，在持续释放阳极催化材料(21)的所述步骤(130)中，在跨阳极(10)和阴极(20)施加外部电压的情况下，来自阴极(20)的至少一部分阳极催化材料(21)从阴极(20)释放到电解液(40)中，。

10.根据权利要求9所述的方法(100)，其中，跨阳极(10)和阴极(20)施加的外部电压对应于电解液(40)的pH和存在于电解液(40)中的阳极催化材料(21)的摩尔浓度。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法(100)，其中，所述导电稳定材料(22)包括镍。