[发明专利]用于H2

说明书

本发明提供了一种电解池(200)，用于H₂和O₂的时间上偏移的电解生产，该电解池包括池隔室(210)，其中池隔室包括析气电极(220)和电子存储电极(230)，其中析气电极包括镍基电极，其中电子存储电极包括铁基电极，并且其中析气电极的电化学存储容量C_gee≤电子存储电极的电化学存储容量C_esc的5％。

技术领域

本发明涉及一种电解池(electrolytic cell，电解槽)，其用于H₂和O₂的时间上偏移的(temporally shifted，时移，时间上移位的，时间上变化的，时间上错开，暂时偏移)电解生产。本发明进一步涉及一种用于控制电解池的方法。本发明进一步涉及一种包括电解池的电解系统。本发明还涉及电解池的用途。

背景技术

用于生产H₂的电解器在本领域中是已知的。例如，US2016362799描述了一种由可再生能源以及一旦被淡化就与不同的化学组分混合的海水的混合物生产氢气、氧气和电能的系统。特别地，其涉及一种用于生产氢气、氧气和电能的系统，该系统基于收获可再生能源，该可再生能源被输送到脱盐装置和电解器，该电解器以如下方式产生氢气和氧气：将产品引导至压缩机，该压缩机又将产品引导至能够承受为分销而在其下存储所述产品的压力的容器。替代地，氢气被输送到燃料电池，转化为电能，并使用逆变器转化为交流电，然后输送到电网。以此方式，当由于任何原因而无法存储产生的氢气和氧气时，它们可以被引导至燃料电池，将来自氢气生产的多余部分转化为电能。

WO2015056641A1描述了一种水电解装置和使用了该水电解装置的能量存储和供应系统。用于电解水并产生氢气和氧气的水电解装置提供有：含有中间产物的电解质水溶液，该中间产物反复进行氧化-还原反应；用于电解水的电解电极；中间电极，用于进行中间产物的氧化-还原反应；和用于容纳电解质水溶液、电解电极和中间电极的电解槽；中间产物具有的氧化还原电位高于中间电极和中间产物的氢产生电位并且低于电解电极的氢产生电位。

WO2009127145A1描述了一种包含Zn和H₂O的电化学系统，用于产生和存储氢，其中通过在集电器(current collector，集流体)上电沉积Zn获得的电极用作Zn电极的集电器。Zn电极的集电器和气体释放电极分别布置在含锌化合物的含水电解质(aqueouselectrolyte，水性电解质)中，因此可以构建用于生产并存储氢的电化学系统的单元。可将用于生产并存储氢的电化学系统的单元设置在密封容器内，所述容器内可预留进液通道、出液通道和用于保持电极的通道。在该系统中，进液通道和出液通道与凸块(bump)和电解质容器相连，其中设有补水通道并且连接气-液分离器。其中，所述Zn电极的集电器与气体释放电极之间的距离范围为1mm-30mm。

US2008190781A1描述了一种用于生产和存储氢的电化学方法，其是一种由气体发生电极、电解质和锌电极组成的封闭系统，气体发生电极和锌电极分别与外部电路相连；其中，接通气体发生电极和锌电极的外电路，将释放氢气，在气体发生电极上发生水的还原反应，产生氢气；锌在锌电极上被氧化，生成锌的氧化产物；当存储氢时，向封闭系统中供给补充水，电源负极连接至锌电极的外部电路，并且电源的正极连接至气体发生电极的外部电路，接通直流电，在锌电极上发生锌的还原反应，锌的氧化产物被还原成锌，再生(renew，更新)锌电极，在气体发生电极上发生水的氧化反应，产生并排出氧。

发明内容

世界能源需求的大约1％可能与二氢(H₂)生产有关，目前这可能主要基于化石燃料。由于在正在进行的能源转型中，放弃使用化石燃料可能是期望的，因此可能还期望改进不依赖于化石燃料的H₂生产。