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公开(公告)号：CN114959759B
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202210417490.X
申请日：2022-04-20
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开一种光伏驱动的分步式氢‑氧‑电联产的装置与方法，装置包括光伏电池单元、全自动控制单元和电解池单元；所述水系电池单元设置在产氢电解池和产氧电解池之间；所述产氢电解池和所述产氧电解池被离子交换膜分隔开，不共用电解环境液。本发明所述装置能够实现光伏驱动下，清洁、高效、全自动地控制分步电解水，以实现氢气、氧气在不同空间和时间上的分步制取；同时耦合水系电池单元，能够对产氢和产氧过程中存储的能量进行释放，实现了化学能转化为电能的高效产出。这种光驱动下的全自动控制氢‑氧‑电联产装置，实现了对能源的二次转换和有效利用，提高了清洁能源的转化效率。
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公开(公告)号：CN117305905A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311226690.8
申请日：2023-09-21
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开一种产高压氢气的解耦式电解水系统及方法，包括产高压氢单元、产低压氧单元、媒介电解液、蠕动泵及氢气储罐；产高压氢单元和产低压氧单元通过液体回流管道连接，蠕动泵设置在液体回流管道上；产高压氢单元包括PEM电解槽；PEM电解槽中的产氢电极与媒介电解液发生氧化反应生成氢气，氢气满足压力需求后直接送入氢气储罐；产低压氧单元包括储液罐和反应电极；储液罐中反应电极与媒介电解液还原反应生成氧气；媒介电解液通过蠕动泵驱动在产高压氢单元和产低压氧单元之间循环交替回流。本发明能够实现在直接制取高压氢气的同时，避免由于高压氢气反渗造成氧中氢含量升高进而导致的安全性问题。
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公开(公告)号：CN113981467A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111194439.9
申请日：2021-10-13
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开一种基于钠普鲁士蓝媒介的宽pH分步电解水制氢装置与方法，包括设置在电解池内的析氢单元、析氧单元和电解环境液；所述析氢单元包含析氢催化电极以及钠普鲁士蓝媒介电极；所述析氧单元包含析氧催化电极以及钠普鲁士蓝媒介电极；所述电解环境液包含钠盐溶液，钠盐溶液浓度为0.5M‑2M，pH值为0‑7.5；所述钠普鲁士蓝媒介电极上包含钠普鲁士蓝，钠普鲁士蓝为Na2‑x[R(CN)6]1‑y，其中M和R为Fe，Co，Ni，Mn，Cu，Zn等中的一种或多种，状态为固态。本发明引入钠普鲁士蓝电极材料作为分步电解水过程的媒介电极，首次实现了在宽pH值下稳定的分步电解水反应，有望降低分步电解水的成本，提高反应效率。
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公开(公告)号：CN113981467B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202111194439.9
申请日：2021-10-13
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开一种基于钠普鲁士蓝媒介的宽pH分步电解水制氢装置与方法，包括设置在电解池内的析氢单元、析氧单元和电解环境液；所述析氢单元包含析氢催化电极以及钠普鲁士蓝媒介电极；所述析氧单元包含析氧催化电极以及钠普鲁士蓝媒介电极；所述电解环境液包含钠盐溶液，钠盐溶液浓度为0.5M‑2M，pH值为0‑7.5；所述钠普鲁士蓝媒介电极上包含钠普鲁士蓝，钠普鲁士蓝为Na2‑x[R(CN)6]1‑y，其中M和R为Fe，Co，Ni，Mn，Cu，Zn等中的一种或多种，状态为固态。本发明引入钠普鲁士蓝电极材料作为分步电解水过程的媒介电极，首次实现了在宽pH值下稳定的分步电解水反应，有望降低分步电解水的成本，提高反应效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114032571A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111194444.X
申请日：2021-10-13
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开一种耦合分步电解水装置和水系电池的一体化系统与方法，包括产氢电解池、产氧电解池以及水系电池单元；所述产氢电解池包含析氢催化电极和水系电池正极；所述产氧电解池包含析氧催化电极和水系电池负极；所述水系电池单元包含发生氧化后的水系电池正极以及发生还原后的水系电池负极；其中正负极之间通过隔膜分开；所述产氢电解池和所述产氧电解池通过隔膜相连通，共用电解环境液。本发明解决现有分步电解水技术中氢气和氧气在不能在不同时间和空间上的解耦，同时也实现了能源的二次转换利用，实现了氢气的连续制取。
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公开(公告)号：CN117779068A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202410104026.4
申请日：2024-01-24
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开一种无膜式氢氧分离的电解水装置与方法，电解水装置包括：电解水基元；所述电解水基元包括产氢腔室、产氧腔室、缓冲腔室、电源以及流道；所述产氢腔室包含析氢催化电极及氢气出口；所述产氧腔室包含析氧催化电极及氧气出口；所述缓冲腔室包含媒介电极，其中，电源为析氢催化电极、媒介电极、析氧催化电极供电；所述产氢腔室、产氧腔室及缓冲腔室之间通过可控制的流道相连。本发明设计了结构简单的分步电解水装置，并且通过串接的方法实现了大规模、可连续分步电解水，解决了现有分步电解水技术中机械维护复杂、运行成本较高和无法大规模连续制氢问题。
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公开(公告)号：CN116336691A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310300810.8
申请日：2023-03-24
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开一种工质和载气可分离的电化学氨气压缩系统及方法，包括低压氨气储罐、低压氢气储罐、气体混合加湿器、电化学压缩机及高压氨气储罐；所述低压氨气储罐、低压氢气储罐的出气孔均与气体混合加湿器的进气孔连接，所述气体混合加湿器与电化学压缩机的阳极连接，所述电化学压缩机的阴极通过电磁三通换向阀连接两组金属氢化物储氢罐，两组金属氢化物储氢罐的出气孔均与高压氨气储罐的进气孔连接，高压氨气储罐的出气孔连接低压氨气储罐的进气孔；两组金属氢化物储氢罐的出气孔还均与低压氢气储罐的进气孔连接。本发明在解决氢气与氨气空间分离问题的同时，还能在时间尺度上实现高压氨气的连续富集以及氢载气的及时回收。
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公开(公告)号：CN114032571B
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202111194444.X
申请日：2021-10-13
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开一种耦合分步电解水装置和水系电池的一体化系统与方法，包括产氢电解池、产氧电解池以及水系电池单元；所述产氢电解池包含析氢催化电极和水系电池正极；所述产氧电解池包含析氧催化电极和水系电池负极；所述水系电池单元包含发生氧化后的水系电池正极以及发生还原后的水系电池负极；其中正负极之间通过隔膜分开；所述产氢电解池和所述产氧电解池通过隔膜相连通，共用电解环境液。本发明解决现有分步电解水技术中氢气和氧气在不能在不同时间和空间上的解耦，同时也实现了能源的二次转换利用，实现了氢气的连续制取。
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公开(公告)号：CN114959759A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210417490.X
申请日：2022-04-20
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开一种光伏驱动的分步式氢‑氧‑电联产的装置与方法，装置包括光伏电池单元、全自动控制单元和电解池单元；所述水系电池单元设置在产氢电解池和产氧电解池之间；所述产氢电解池和所述产氧电解池被离子交换膜分隔开，不共用电解环境液。本发明所述装置能够实现光伏驱动下，清洁、高效、全自动地控制分步电解水，以实现氢气、氧气在不同空间和时间上的分步制取；同时耦合水系电池单元，能够对产氢和产氧过程中存储的能量进行释放，实现了化学能转化为电能的高效产出。这种光驱动下的全自动控制氢‑氧‑电联产装置，实现了对能源的二次转换和有效利用，提高了清洁能源的转化效率。
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