[发明专利]采用泡沫镍基镀铜电极的热再生氨电池及制备方法

权利要求书

1.一种采用泡沫镍基镀铜电极的热再生氨电池，包括阴极端板(1)、阳极端板(2)、阴极泡沫镍金属电极(3)、阳极泡沫镍基镀铜电极(4)、阴离子交换膜(5)、金属导流片(6)、阴极腔室(8)和阳极腔室(9)；其特征在于：阴极腔室(8)和阳极腔室(9)分别设置在阴离子交换膜(5)的左右两侧；阴极腔室(8)和阳极腔室(9)内分别设置有阴极电解液和阳极电解液；阴极腔室(8)上侧设有阴极电解液输入孔(10)，阴极泡沫镍金属电极(3)嵌入阴极腔室(8)中，并与阴离子交换膜(5)紧贴；阳极腔室(9)上侧设有阳极电解液输入孔(11)，阳极泡沫镍基镀铜电极(4)嵌入阳极腔室(9)中，且与阴离子交换膜(5)紧贴；所述阴极端板(1)和阳极端板(2)分别设置在阴极腔室(8)和阳极腔室(9)的外侧；阴极泡沫镍金属电极(3)和阳极泡沫镍基镀铜电极(4)分别通过导流片(6)外接负载(12)；所述阳极泡沫镍基镀铜电极(4)采用泡沫镍电极为基底，并在泡沫镍电极上沉积有铜单质镀层。

2.根据权利要求1所述的采用泡沫镍基镀铜电极的热再生氨电池，其特征在于：阳极电解液为CuSO₄、(NH₄)₂SO₄和氨水的混合溶液。

3.根据权利要求1或2所述的采用泡沫镍基镀铜电极的热再生氨电池，其特征在于：阴极电解液为CuSO₄、(NH₄)₂SO₄和羟基乙叉二膦酸的混合溶液。

4.一种采用泡沫镍基镀铜电极的热再生氨电池的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

第一、阳极泡沫镍基镀铜电极(4)的制备：将泡沫铜(13)和泡沫镍(14)都置于电镀池(16)中，且电镀池(16)中的电镀液淹没泡沫铜(13)和泡沫镍(14)，将泡沫铜(13)通过导线与外接恒流电源(15)的对电极相连接，泡沫镍(14)通过导线与外接恒流电源(15)的工作电极相连接，电镀液为CuSO₄和羟基乙叉二膦酸的混合溶液；开启恒流电源(15)进行电镀，泡沫铜(13)发生氧化反应，生成铜离子和电子，电镀液中的铜离子被还原成单质铜，铜单质沉积在泡沫镍表面形成镀层，实现阳极镀铜泡沫镍电极制备；

第二、建立热再生氨电池，该热再生氨电池包括阴极端板(1)、阳极端板(2)、阴极泡沫镍金属电极(3)、阳极泡沫镍基镀铜电极(4)、阴离子交换膜(5)、金属导流片(6)、阴极腔室(8)和阳极腔室(9)；阴极腔室(8)和阳极腔室(9)分别设置在阴离子交换膜(5)的左右两侧；阴极腔室(8)和阳极腔室(9)内分别设置有阴极电解液和阳极电解液；阴极腔室(8)上侧设有阴极电解液输入孔(10)，阴极泡沫镍金属电极(3)嵌入阴极腔室(8)中，并与阴离子交换膜(5)紧贴；阳极腔室(9)上侧设有阳极电解液输入孔(11)，阳极泡沫镍基镀铜电极(4)嵌入阳极腔室(9)中，且与阴离子交换膜(5)紧贴；所述阴极端板(1)和阳极端板(2)分别设置在阴极腔室(8)和阳极腔室(9)的外侧；

第三、将阴极泡沫镍金属电极(3)和阳极泡沫镍基镀铜电极(4)分别通过导流片(6)外接负载(12)；将阴极电解液和阳极电解液分别通过阴极电解液输入孔(10)和阳极电解液输入孔(11)加入到阴极腔室(8)和阳极腔室(9)中。

5.根据权利要求4所述的采用泡沫镍基镀铜电极的热再生氨电池的制备方法，其特征在于：阳极电解液为CuSO₄、(NH₄)₂SO₄和氨水的混合溶液。

6.根据权利要求4或5所述的采用泡沫镍基镀铜电极的热再生氨电池的制备方法，其特征在于：阴极电解液为CuSO₄、(NH₄)₂SO₄和羟基乙叉二膦酸的混合溶液。