[发明专利]一种二次电池与电催化电解池混合装置

权利要求书

1.一种二次电池与电催化电解池混合装置，其特征在于，包括电解池，以及位于电解池内的第一电极和第二电极；所述电解池用于容纳电解液；

并且，当所述第一电极和所述第二电极不与外接电源相连时，所述第一电极、所述第二电极和所述电解液能够构成二次电池，其中，所述第一电极是作为二次电池的正极，所述第二电极是作为二次电池的负极；同时，当所述第一电极和所述第二电极与外接电源相连时，所述第一电极、所述第二电极和所述电解液能够构成电催化反应池，进行电催化反应，其中，所述第一电极是作为电催化反应池的阳极，所述第二电极是作为电催化反应池的阴极；如此使得所述混合装置能够在储能电池模式或电催化模式下工作。

2.如权利要求1所述混合装置，其特征在于，所述二次电池为碱性锌离子电池；优选的，所述锌离子电池具体为镍锌电池、锌空气电池、锌银电池、锌汞电池；

所述电催化反应为二氧化碳电化学还原。

3.如权利要求2所述混合装置，其特征在于，所述锌离子电池的负极为锌金属；所述锌离子电池的负极在二氧化碳电化学还原(CO₂RR)中用作电催化剂，所述锌离子电池的正极在二氧化碳电化学还原中作为阳极。

4.如权利要求2所述混合装置，其特征在于，所述锌离子电池的负极是作为电催化二氧化碳还原的阴极催化剂，能够对经过二氧化碳处理后的电解液进行二氧化碳的电催化还原；优选的，所述二氧化碳处理具体为二氧化碳饱和处理；

并且，当所述混合装置是先经过储能电池模式、再切换至电催化模式时：

当所述锌离子电池储能状态最后一次为充电条件时，对应的电催化反应是将CO₂还原为CO；

当所述锌离子电池储能状态最后一次为放电条件时，对应的电催化反应是将CO₂还原为甲酸。

5.如权利要求2所述混合装置，其特征在于，所述混合装置还设置有CO₂入口、CO出口以及甲酸出口；其中，所述CO₂入口能够向电解液中通入CO₂气体；所述CO出口的设置位置位于电解液液面以上；所述甲酸出口位于容纳电解液的反应腔的侧壁或底部。

6.如权利要求1所述混合装置，其特征在于，所述二次电池为铜锌电池、铅酸电池、PbO₂/Cu电池、镍镉电池、铋基电池、镓基电池、铟基电池、锡基电池、碳基电池和钯基电池中的任意一种，所述电催化反应为二氧化碳电化学还原。

7.如权利要求1所述混合装置，其特征在于，所述二次电池为碱性镍基电池，所述电催化反应为电催化电解水；

或者，所述二次电池为铋基电池，所述电催化反应为电化学氮气还原；

或者，所述二次电池为铜基电池或镍基电池，所述电催化反应为电化学有机合成与转换。

8.如权利要求1所述混合装置，其特征在于，所述二次电池为钴基电池、铜基电池、Li离子电池、铋基电池、钼基电池、钌基电池、银基电池和钯基电池中的任意一种，所述电催化反应为电化学NO还原(NORR)、电化学硝酸根还原或氮气还原反应。

9.如权利要求1所述混合装置，其特征在于，所述外接电源为太阳能电池或风力发电机。

10.如权利要求1－9任意一项所述二次电池与电催化电解池混合装置的使用方法，其特征在于，所述使用方法是使该混合装置置于储能电池模式或电催化模式下工作；

优选的，所述使用方法是先经过储能电池模式工作阶段、再进入电催化模式工作阶段，具体包括以下步骤：

(1)储能电池模式工作阶段：调控开关使第一电极和第二电极不与外接电源相连，由此第一电极、第二电极和电解液将构成二次电池；通过对二次电池进行充放电处理，实现储能电池的功能；

(2)电催化模式工作阶段：调控开关使第一电极和第二电极与外接电源相连，由此第一电极、第二电极和电解液将构成电催化反应池，从而进行电催化反应，实现电催化的功能。