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公开(公告)号：CN114457352B
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202210163365.0
申请日：2022-02-23
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于电解水技术领域，具体涉及一种基于酸性电解质分步电解水制氢的装置及方法。本发明装置包含一个隔膜电解槽、放置在槽中的析氢电极和析氧电极、沉积电极和含有Mn2+的酸性电解液。其制氢过程包含两个步骤：电解制氢，包括H+在阴极析氢电极的电化学还原生成氢气，同时电解液中的Mn2+在阳极沉积电极被电化学氧化，生成MnO2沉淀和H+；电解制氧，包括H2O在阳极析氧电极的电化学氧化生成氢气以及MnO2在阴极沉积电极被电化学还原溶解生成Mn2+；两个步骤可循环交替进行。与传统的酸性电解水制氢相比，本发明不涉及氢气和氧气的同时产生，从而制备高纯氢气。
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公开(公告)号：CN114059086A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111600029.X
申请日：2021-12-24
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于电解水技术领域，具体涉及一种基于酸性电解质两步电解制氢的装置和方法。本发明装置包含一个电解罐以及放置在罐中的析氢电极、沉积电极和含有Mn2+的酸性电解液。其制氢过程包含两个步骤：电解制氢，包括H+在阴极的电化学还原生成氢气，同时电解液中的Mn2+在阳极被电化学氧化，生成MnO2沉淀和H+；还原MnO2，包括向罐体中加入还原剂使生成的MnO2沉淀还原为Mn2+,溶解于电解液中，该电解液继续用于电解制氢，或者排出罐外，更新电解液后继续制氢；两个步骤可循环交替进行。与传统的酸性电解水制氢相比，本发明不涉及氢气和氧气的同时产生，不需要离子交换膜来分隔两极，直接生成高压氢气，大幅降低电解成本。
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公开(公告)号：CN112853375A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110059082.7
申请日：2021-01-18
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于电解技术领域，具体为一种烧碱和正磷酸铁的联产方法。本发明联产方法包括：电解法制备NaOH和三价铁离子，将阳离子交换膜和/或微孔膜作为阴极、阳极的分隔膜，含有钠离子的水溶液作为阴极电解液，含有亚铁离子和钠离子的水溶液作为阳极电解液；化学沉淀法制备正磷酸铁；采用三价铁离子溶液作为原料，添加含有磷酸根离子水溶液作为沉淀剂，生成正磷酸铁。与传统的氯碱工艺，本发明具有以下优点：1该烧碱工艺能够避免氯气生成，克服由于烧碱生产造成的氯气产能过剩；Fe2+的氧化电位(0.771V vs SHE)远低于氯离子(1.36V vs SHE)，因此可以减少能耗；所产FePO4可用于制备锂离子或钠离子电池电极材料。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119121264A
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202411062035.8
申请日：2024-08-05
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于电解水技术领域，具体为基于碱性吩嗪类水系有机液流电池分步电解水制氢的装置。本发明装置包含隔膜电解槽、析氢单元、析氧单元和电解液；由不同官能团取代的低氧化还原电位的吩嗪溶解于碱溶液中作为阴极电解液；六氰合亚铁酸盐溶解在碱中作为阳极电解液。本发明将碱性吩嗪类水系有机液流电池与析氢析氧反应耦合，并把电解水分为液流电池充电和产氢产氧两个阶段，实现氢气和氧气在不同空间下析出，从而制备高纯氢气。除此之外，氢气和氧气可以同时或不同时制备，电解更为灵活。通过流动介质作为分步电解水的媒介，可以通过控制电解质的量调节产氢效率，并可实现储氢液体异地产氢。
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公开(公告)号：CN113416972A
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN202110596737.4
申请日：2021-05-31
Applicant: 复旦大学
IPC: C25B9/70 , C25B1/04 , H01M8/0656 , H01M8/18
Abstract: 本发明属于电解水技术领域，具体为一种基于全钒液流氧化还原媒介分步电解水制氢的装置和方法。该装置包含两个隔膜电解槽（槽1和槽2）、一个析氢单元以及酸性全钒电解质。该装置把电解水分为全钒液流电池充电和产氢产氧两步骤。第一步，槽1中阳极室的VO2+被氧化成VO2+，同时被引入槽2；而槽1中阴极室的V3+被还原成V2+，同时被引入析氢单元。第二步，槽2中，阴极室的VO2+被还原为VO2+并循环回槽1，同时阳极产生氧气；V2+在析氢单元中被氧化为V3+，并循环回槽1，同时产生氢气。本发明能实现氢气和氧气在不同空间和时间下析出，从而制备高纯氢气；同时降低了电解电压，可以通过控制电解质的量调节产氢体积。
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公开(公告)号：CN114457352A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210163365.0
申请日：2022-02-23
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于电解水技术领域，具体涉及一种基于酸性电解质分步电解水制氢的装置及方法。本发明装置包含一个隔膜电解槽、放置在槽中的析氢电极和析氧电极、沉积电极和含有Mn2+的酸性电解液。其制氢过程包含两个步骤：电解制氢，包括H+在阴极析氢电极的电化学还原生成氢气，同时电解液中的Mn2+在阳极沉积电极被电化学氧化，生成MnO2沉淀和H+；电解制氧，包括H2O在阳极析氧电极的电化学氧化生成氢气以及MnO2在阴极沉积电极被电化学还原溶解生成Mn2+；两个步骤可循环交替进行。与传统的酸性电解水制氢相比，本发明不涉及氢气和氧气的同时产生，从而制备高纯氢气。
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公开(公告)号：CN114457351A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210163327.5
申请日：2022-02-23
Applicant: 复旦大学
IPC: C25B1/04 , C25B11/061 , C25B11/063 , C25B11/077
Abstract: 本发明属于电解水技术领域，具体涉及一种基于单电解槽双电极两步法分步电解水制氢的装置及方法。本发明装置包含一个电解槽以及放置在电解槽中的一个析氢析氧双功能电极和氢氧化镍电极。其制氢过程包含两个步骤：电解制氢，包括H2O在析氢析氧双功能电极表面被电化学还原生成氢气，同时Ni(OH)2电极被电化学氧化为NiOOH；电解制氧，包括NiOOH电极被电化学还原为Ni(OH)2，同时氢氧根离子在析氢析氧双功能电极表面被电化学氧化为氧气；两个步骤可循环交替进行。与传统的酸性电解水制氢相比，本发明可大幅降低电解成本。同时单电解槽的结构便于操作及其在实际生产中串并联，易于扩大规模，提高生产效率。
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公开(公告)号：CN112853375B
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202110059082.7
申请日：2021-01-18
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于电解技术领域，具体为一种烧碱和正磷酸铁的联产方法。本发明联产方法包括：电解法制备NaOH和三价铁离子，将阳离子交换膜和/或微孔膜作为阴极、阳极的分隔膜，含有钠离子的水溶液作为阴极电解液，含有亚铁离子和钠离子的水溶液作为阳极电解液；化学沉淀法制备正磷酸铁；采用三价铁离子溶液作为原料，添加含有磷酸根离子水溶液作为沉淀剂，生成正磷酸铁。与传统的氯碱工艺，本发明具有以下优点：1该烧碱工艺能够避免氯气生成，克服由于烧碱生产造成的氯气产能过剩；Fe2+的氧化电位(0.771V vs SHE)远低于氯离子(1.36V vs SHE)，因此可以减少能耗；所产FePO4可用于制备锂离子或钠离子电池电极材料。
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