[发明专利]一种高温电解水制氢稳定运行的电解池装置、电解电池的制备及电解池装置的使用方法

摘要

一种高温电解水制氢稳定运行的电解池装置、电解电池的制备及电解池装置的使用方法，本发明涉及一种电解池装置、电解电池的制备及电解池装置的使用方法。本发明的目的是为了解决氧电极极化电阻增大导致电解池性能衰减的问题。本发明的高温电解水制氢稳定运行的电解电池的制备方法按以下步骤进行一、制备电解质，二、制备电解质薄膜，三、制备陶瓷粉体，四、制备多孔电极，五、将汇流材料均匀的涂在电解质薄膜两侧对称的多孔电极的外侧，烧结温度为700℃‑900℃，得到电解电池。本发明的电解池装置由反应器装置、收集管道和收集器组成。本发明的电解池装置用于高温电解水制氢，能够解决氧电极极化电阻增大导致电解池性能衰减的问题。

主权项

高温电解水制氢稳定运行的电解池装置，其特征在于：该电解池装置由反应器装置、收集管道和收集器组成；反应器装置由入口(1)、电解电池(3)、斜面(16)、流通管道(11)、收集管(10)、交流电源(2)、第二出口(5)和第一出口(4)组成；所述电解电池(3)由阴极(3‑1)、阳极(3‑2)和电解质(3‑3)组成，所述电解电池(3)位于流通管道(11)中间，用密封胶粘在斜面(16)表面；所述斜面(16)为流通管道(11)经过向下竖直刀切至流通管道(11)的中部和向竖直刀切的切口方向斜向刀切所切出来的斜面，所述斜向刀切的刀切角度为10°‑80°，所述刀切角度为收集管(10)的轴心线与斜面(16)之间的夹角；所述交流电源(2)的正、负极与电解电池(3)的阴极(3‑1)、阳极(3‑2)相连；所述流通管道(11)的一侧为入口(1)，另一侧为第二出口(5)；所述流通管道(11)的外侧套有收集管(10)，流通管道(11)与收集管(10)通过斜面(16)连通；所述收集管(10)的端面封闭，在第二出口(5)一侧的上部有一个第一出口(4)；收集管道由第一收集管道(12)、第二收集管道(13)、第三收集管道(14)、第四收集管道(15)、第五收集管道(17)、第六收集管道(18)、第一开关(6)和第二开关(7)组成；所述第五收集管道(17)一侧与第一出口(4)相连通，另一侧通过第一开关(6)的开合与第一收集管道(12)或第二收集管道(13)相连通；第六收集管道(18)一侧与第二出口(5)相连通，另一侧通过第二开关(7)的开合与第三收集管道(14)或第四收集管道(15)相连通；所述第一收集管道(12)与第三收集管道(14)的中部位置相连通，第二收集管道(13)与第四收集管道(15)的中部位置相连通；收集器由H2收集器(8)和O2收集器(9)组成，所述H2收集器(8)与第三收集管道(14)相连通，O2收集器(9)与第四收集管道(15)相连通；其中，电解电池的制备方法，按以下步骤进行：一、制备电解质：采用流延法制备电解质；二、制备电解质薄膜：将步骤一的电解质采用高温烧结法制备电解质薄膜；三、制备陶瓷粉体：采用溶胶凝胶法、固相反应法、甘氨酸燃烧法或柠檬酸燃烧法制备陶瓷粉体；四、制备多孔电极：将步骤三制备的陶瓷粉体与造孔剂混合均匀，得混合物，采用丝网印刷法在步骤二制备的电解质薄膜两侧制备对称的多孔电极，电极的空隙率为20％‑50％；丝网印刷法的具体步骤为：将得到的混合物对称的刷在电解质薄膜两侧，烧结温度为900℃‑1300℃，造孔剂被烧结掉，留下陶瓷粉体，即可得到对称的多孔电极；所述多孔电极的孔的直径为5‑10毫米，厚度为30‑60微米；五、将汇流材料均匀的涂在电解质薄膜两侧对称的多孔电极的外侧，烧结温度为700℃‑900℃，得到电解电池。