[发明专利]水电解装置

权利要求书

1.一种水电解装置，所述水电解装置包括：

(a)包含一定量的阳极催化剂的阳极，所述阳极催化剂包含铁；

(b)包含一定量的阴极催化剂的阴极，所述阴极具有通过至少一个阴极反应物流动通道引入其中的阴极反应物；

(c)在所述阳极和所述阴极之间插入的聚合物电解质膜；和

(d)在所述阳极和阴极之间施加电压的电能的来源，

其中，所述阳极催化剂和所述阴极催化剂基本不含贵金属，并且所述聚合物电解质膜包含苯乙烯、乙烯基苄基-R_s和乙烯基苄基-R_x的三元共聚物，其中R_s是带正电的环胺基，R_x是选自由Cl、OH、以及OH或Cl与除胺外的反应物之间的反应产物组成的组中的至少一种组分，并且其中所述乙烯基苄基-R_x基团的总重量为所述三元共聚物的总重量的1％至14％。

2.权利要求1所述的水电解装置，其中在所述聚合物电解质膜中的所述乙烯基苄基-R_s基团的总重量为所述三元共聚物的总重量的15％至90％。

3.权利要求1所述的水电解装置，其中所述聚合物膜具有10至300微米的厚度。

4.权利要求1所述的水电解装置，其中所述带正电的环胺基是咪唑或吡啶。

5.权利要求4所述的水电解装置，其中所述带正电的环胺基是烷基吡啶。

6.权利要求4所述的水电解装置，其中所述带正电的环胺基是四甲基咪唑。

7.权利要求1所述的水电解装置，其中所述阳极催化剂包括金属催化剂，所述金属不同于Ru、Rh、Pd、Ag、Re、Os、Ir、Pt和Au。

8.权利要求1所述的水电解装置，其中所述阴极催化剂包括金属催化剂，所述金属不同于Ru、Rh、Pd、Ag、Re、Os、Ir、Pt和Au。

9.权利要求1所述的水电解装置，其中所述阳极催化剂主要由一种或多种金属催化剂组成，所述金属不同于Ru、Rh、Pd、Ag、Re、Os、Ir、Pt和Au。

10.权利要求1所述的水电解装置，其中所述阴极催化剂主要由一种或多种金属催化剂组成，所述金属不同于Ru、Rh、Pd、Ag、Re、Os、Ir、Pt和Au。

11.权利要求1所述的水电解装置，其中所述阴极反应物包括水。