[发明专利]一种电解液及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种电解液及其制备方法和应用。该电解液，包括含有电解质的水溶液和油性液体；油性液体的运动黏度为4mm²/s～25mm²/s，密度小于水溶液的密度。当上述电解液应用于电化学器件中时，由于添加了合适运动黏度、密度的油性液体，可一方面避免了水分的蒸发，另一方面减少了气体排出过程中带走的水分，因此解决了水性电解液溶剂易损失的问题；同时，添加的油性液体不影响电池性能。本发明还提供了包括上述电解液的电化学反应器，以及包括上述电化学反应器的冰箱与供氧系统。

技术领域

本发明涉及电化学技术领域，具体涉及一种电解液及其制备方法和应用。

背景技术

在电化学反应器等电化学器件中，电解质可起到电子传输的作用，是保证电池正常运作的重要部分。按照常温下的存在形式分，电解质主要有液体电解质、固体电解质和凝胶电解质三种，其中液体电解质又可分为有机液态电解液和水系电解液。

固体电解质，通常对工作温度要求较高，在低温条件下离子电导率较低，不能适用，如在空气电池中，纯氧化锆基固体电解质的使用温度≥800℃；凝胶电解质同样具有较低的离子电导率，并且凝胶电解质所用原料为非环保聚合物基体，环保型较差，同时价格也较高。

相较于固体电解质和凝胶电解质，液体电解质的离子电导率更高，因此在行业内的应用也更广泛。但是液体电解质，特别是有机液态电解液，是易燃易爆物质，一旦泄露，就存在巨大的安全隐患；相较而言，水系电解液不易燃烧，安全系数高。因此，考虑到电解质的电导率和安全性，近年来对水系电解液的研究也越来越多，其应用范围也越来越广，除传统的锂离子电池外，在空气电池，以及电化学反应器中均有应用。

但是当水系电解液应用于电化学反应器时，水系电解液中的水容易蒸发损失，行业内通常采用机械密封的方法克服上述缺点，但是上述方法需要增加的组分较多，适用范围受限。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电解液，可在不增加机械部件的前提下，解决现有的包括水系电解液的电化学反应器中，溶剂易损失的问题，方法简单，适用范围广。

本发明还提出上述电解液的制备方法。

本发明还提出具有上述电解液的电化学反应器。

本发明还提出具有上述电化学反应器的除氧或供氧系统。

本发明还提出具有上述电化学反应器的冰箱。

本发明的第一方面提供了一种电解液，包括含有电解质的水溶液和油性液体；

所述油性液体的运动黏度为4mm²/s～25mm²/s，密度小于所述水溶液的密度。

根据本发明实施方式的电解液，至少具有如下有益效果：

(1)由于油性液体密度小于水溶液密度，因此在使用过程中，油性液体会漂浮在水溶液表面，形成油性层，避免水分蒸发；

电化学制氧反应器的工作原理是：空气中的氧气在电化学反应器的阴极发生还原反应，阴极反应产物为氢氧根等-2价形态的氧，阴极反应产物经由电解液迁移至阳极后，发生氧化反应，阳极产物为纯净的氧气；

也就是说，当上述电解液应用于电化学制氧反应器时，电化学制氧反应器的阳极表面可能会生产气体(纯净的氧气)，气体排出过程中，会带走一定量的水分(参考沸腾现象)；在本发明提供的电解液体系中，电极产生的气体经过油性层与水溶液的界面，或油性层与空气的界面时，由于介质密度的不同，气泡发生膨胀，进而破裂，由于各介质亲水性的差异，大部分水分停留在电解液体系内，减少了水分的损失；