电解液、电解槽用电解液和电解槽系统技术方案

技术编号:20595449 阅读:64 留言:0更新日期:2019-03-16 11:09
本发明专利技术提供一种电解液,其中周期表第五周期中第1至8族元素的离子及第13至16族元素的离子和周期表第六周期中第1、2和4至8族元素的离子及第13至15族元素的离子的总浓度大于610mg/L,这些离子是与气体的产生相关的添加元素离子。

Electrolyte and cell system for electrolyte and cell

The present invention provides an electrolyte in which the ions of group 1 to 8 elements in the fifth cycle of the periodic table and group 13 to 16 elements in the sixth cycle of the periodic table and the ions of group 1, 2 and 4 to 8 elements in the sixth cycle of the periodic table, and the total concentration of ions of group 13 to 15 elements are more than 610 mg/L. These ions are additive elements related to the generation of gases.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电解液、电解槽用电解液和电解槽系统
本专利技术涉及电解液、电解槽用电解液和电解槽系统。本申请要求于2016年7月26日提交的日本专利申请No.2016-146800的优先权,并且该日本专利申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术介绍
一些蓄电池系统使用电解液进行电池反应。在这样的蓄电池系统中使用的电解液的例子是水溶液如硫酸水溶液,其含有化合价通过氧化还原而改变的离子作为活性物质(专利文献1说明书第0023段,和专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2002-367657号公报专利文献2:日本特开2007-311209号公报
技术实现思路
本公开的电解液是如下的电解液,其中周期表第五周期中第1至8族元素的离子及第13至16族元素的离子和周期表第六周期中第1、2和4至8族元素的离子及第13至15族元素的离子的总浓度大于610mg/L,这些离子是与气体的产生相关的添加元素离子。本公开的电解槽用电解液包含本公开的电解液。本公开的电解槽系统包含本公开的电解槽用电解液和被供给所述电解槽用电解液的电解槽。附图说明[图1]图1是示出实施方式的电解槽系统的示意性结构和电池的工作原理的说明图。具体实施方式[技术问题]近年来,用作例如燃料电池用燃料的氢气作为清洁能源的一个例子受到关注,因为氢气不含碳,因此即使在燃烧后也不排出含碳气体(CO2)。氢气可以通过例如水的电解来制造。可以想到,将自然能源发电用于该电解的能源。期望通过利用该电解从电解液、特别是包含通过氧化还原而改变化合价的离子作为活性物质的电解液有效地产生含氢元素的气体。鉴于此,一个目的是提供一种能够有效地产生气体的电解液。另一个目的是提供一种包含上述电解液的电解槽用电解液。又一个目的是提供一种包含上述电解槽用电解液的电解槽系统。[本公开的有益效果]根据本公开的电解液和本公开的电解槽用电解液,可以有效地产生气体。根据本公开的电解槽系统,产生的气体的量大。[本专利技术实施方式的说明]为了促进由于电解导致的气体产生,本专利技术的专利技术人特别关注电解液并且进行了研究。结果发现,当电解液具有高浓度的特定类型的元素离子时,含有氢元素的气体(下文中也称为“含H气体”)例如氢气或硫化氢的产生得到促进。本专利技术基于该发现。在下文中,将列出和描述本专利技术的实施方式。(1)根据本专利技术实施方式的电解液是如下的电解液,其中周期表第五周期中第1至8族元素的离子及第13至16族元素的离子和周期表第六周期中第1、2和4至8族元素的离子及第13至15族元素的离子的总浓度大于610mg/L,这些离子是与气体的产生相关的添加元素离子。上述电解液具有高总含量的第五周期中的特定元素的离子和第六周期中的特定元素的离子两者。因此,当所述电解液用作电解槽系统的电解槽用电解液时,可以有效地产生气体,特别是可以促进负极处含H气体的产生。因此,所述电解液可以有助于构建其中通过电解产生的气体的量大的电解槽系统。(2)根据本专利技术实施方式的电解液是如下的电解液,其中作为与气体的产生相关的添加元素离子的钡离子的浓度大于20mg/L。上述电解液具有高含量的钡离子,其是周期表第六周期中第2族元素的离子。因此,当所述电解液用作电解槽系统的电解槽用电解液时,可以促进气体的产生,特别是负极处含H气体的产生。因此,所述电解液可以有助于构建其中通过电解产生的气体的量大的电解槽系统。(3)根据本专利技术实施方式的电解液是如下的电解液,其中作为与气体的产生相关的添加元素离子的钼离子的浓度大于510mg/L。上述电解液具有高含量的钼离子,其是周期表第五周期中第6族元素的离子。因此,当所述电解液用作电解槽系统的电解槽用电解液时,可以促进气体的产生,特别是负极处含H气体的产生。因此,所述电解液可以有助于构建其中通过电解产生的气体的量大的电解槽系统。(4)根据本专利技术实施方式的电解液是如下的电解液,其中作为与气体的产生相关的添加元素离子的钨离子的浓度大于30mg/L。上述电解液具有高含量的钨离子,其是周期表第六周期中第6族元素的离子。因此,当所述电解液用作电解槽系统的电解槽用电解液时,可以促进气体的产生,特别是负极处含H气体的产生。因此,所述电解液可以有助于构建其中通过电解产生的气体的量大的电解槽系统。(5)根据本专利技术实施方式的电解液是如下的电解液,其中作为与气体的产生相关的添加元素离子的铼离子的浓度大于5mg/L。上述电解液具有高含量的铼离子,其是周期表第六周期中第7族元素的离子。因此,当所述电解液用作电解槽系统的电解槽用电解液时,可以促进气体的产生,特别是负极处含H气体的产生。因此,所述电解液可以有助于构建其中通过电解产生的气体的量大的电解槽系统。(6)根据本专利技术实施方式的电解液是如下的电解液,其中作为与气体的产生相关的添加元素离子的铟离子的浓度大于5mg/L。上述电解液具有高含量的铟离子,其是周期表第五周期中第13族元素的离子。因此,当所述电解液用作电解槽系统的电解槽用电解液时,可以促进气体的产生,特别是负极处含H气体的产生。因此,所述电解液可以有助于构建其中通过电解产生的气体的量大的电解槽系统。(7)根据本专利技术实施方式的电解液是如下的电解液,其中作为与气体的产生相关的添加元素离子的锑离子的浓度大于10mg/L。上述电解液具有高含量的锑离子,其是周期表第五周期中第15族元素的离子。因此,当所述电解液用作电解槽系统的电解槽用电解液时,可以促进气体的产生,特别是负极处含H气体的产生。因此,所述电解液,所述电解液可以有助于构建其中通过电解产生的气体的量大的电解槽系统。(8)根据本专利技术实施方式的电解液是如下的电解液,其中作为与气体的产生相关的添加元素离子的铋离子的浓度大于20mg/L。上述电解液具有高含量的铋离子,其是周期表第六周期中第15族元素的离子。因此,当所述电解液用作电解槽系统的电解槽用电解液时,可以促进气体的产生,特别是负极处含H气体的产生。因此,所述电解液可以有助于构建其中通过电解产生的气体的量大的电解槽系统。(9)在电解液的实施方式中,钒离子的浓度为1mol/L以上且3mol/L以下,游离硫酸的浓度为1mol/L以上且4mol/L以下,磷酸的浓度为1.0×10-4mol/L以上且7.1×10-1mol/L以下,铵的浓度为20mg/L以下,并且硅的浓度为40mg/L以下。上述实施方式涉及一种全钒类电解液,其含有钒离子作为活性物质,并且主要包含含有硫酸和磷酸的溶液。由于所述实施方式的电解液具有特定的组成,因此可以获得以下各种优点。1.容易促进由于电解导致的气体产生;2.可以抑制含有活性物质元素的化合物如铵-钒化合物的析出;和3.例如,可以抑制由于硅导致的电解液的凝胶化。因此,上述实施方式有助于构建如下的电解槽系统,其中通过电解产生的气体的量得到进一步增加,并且还可以抑制含有源自活性物质元素离子的活性物质元素的析出物的析出。(10)根据本专利技术实施方式的电解槽用电解液包含根据上述(1)至(9)中任一项所述的电解液。所述电解槽用电解液包含能够有效地产生气体的上述电解液。因此,当所述电解液用作电解槽系统的电解槽用电解液时,可以有效地促进气体的产生,特别是负极处含H气体的产生。因此,所述电解槽用电解液可以有助于构建其中通过电解产生的气体的量大的电解槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解液,其中周期表第五周期中第1至8族元素的离子及第13至16族元素的离子和周期表第六周期中第1、2和4至8族元素的离子及第13至15族元素的离子的总浓度大于610mg/L,这些离子是与气体的产生相关的添加元素离子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.26 JP 2016-1468001.一种电解液,其中周期表第五周期中第1至8族元素的离子及第13至16族元素的离子和周期表第六周期中第1、2和4至8族元素的离子及第13至15族元素的离子的总浓度大于610mg/L,这些离子是与气体的产生相关的添加元素离子。2.一种电解液,其中作为与气体的产生相关的添加元素离子的钡离子的浓度大于20mg/L。3.一种电解液,其中作为与气体的产生相关的添加元素离子的钼离子的浓度大于510mg/L。4.一种电解液,其中作为与气体的产生相关的添加元素离子的钨离子的浓度大于30mg/L。5.一种电解液,其中作为与气体的产生相关的添加元素离子的铼离子的浓度大于5mg/L。6.一种电解液,其中作为与气...

【专利技术属性】
技术研发人员:森内清晃中幡英章长谷川胜哉
申请(专利权)人:住友电气工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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