【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于CO2、CO和其他化学化合物的电化学反应的具有先进架构的反应器政府支持的声明根据Opus12,Incorporated和加州大学董事会(TheRegentsoftheUniversityofCalifornia)之间的用户协议FP00003032,政府在本专利技术中具有权利,该用户协议根据第DE-AC02-05CH11231号合同管理和操作美国能源部(USDepartmentofEnergy)欧内斯特劳伦斯伯克利国家实验室(ErnestOrlandoLawrenceBerkeleyNationalLaboratory)。相关申请的交叉引用本申请要求于2016年5月3日提交的美国临时申请第62/331,387号的权益,该美国临时申请通过此引用以其整体并入。
本公开内容大体上涉及电化学反应领域,并且更具体地,涉及用于将COx(CO2、CO、或其组合)电化学还原为含碳的化学化合物的装置和方法。背景人为CO2排放已经与气候变化有关。作为对关于全球温室气体排放的日益增加的担忧的反应,可以将CO2再循环为高价值的产品的技术已经受到日益增加的关注。COx(CO2、CO、或其组合)的电化学还原仅组合了三个输入:COx、质子的来源、和电力,并且将它们转化为燃料和化学品,例如甲醇、乙醇、一氧化碳或乙酸。然而,一直不可能实现这样的燃料和化学品的工业规模的生产。关键障碍之一是缺乏合适的电化学反应器。实现具有高生产率的高效反应器设计的最大障碍是由于COx在水溶液中的低溶解度而导致在反应器中COx向催化剂表面的不良传输和不能控制导致氢气产生的竞争性水还原反应。本公开内容描述了 ...
【技术保护点】
1.一种膜电极组件,所述膜电极组件包括:·阴极层,所述阴极层包含还原催化剂以及第一阴离子和阳离子导电聚合物;·阳极层,所述阳极层包含氧化催化剂和第一阳离子导电聚合物;·膜层,所述膜层包含第二阳离子导电聚合物,所述膜层被布置在所述阴极层和所述阳极层之间并且导电地连接所述阴极层和所述阳极层;和·阴极缓冲层,所述阴极缓冲层包含第二阴离子和阳离子导电聚合物,所述阴极缓冲层被布置在所述阴极层和所述膜层之间并且导电地连接所述阴极层和所述膜层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.03 US 62/331,3871.一种膜电极组件,所述膜电极组件包括:·阴极层,所述阴极层包含还原催化剂以及第一阴离子和阳离子导电聚合物;·阳极层,所述阳极层包含氧化催化剂和第一阳离子导电聚合物;·膜层,所述膜层包含第二阳离子导电聚合物,所述膜层被布置在所述阴极层和所述阳极层之间并且导电地连接所述阴极层和所述阳极层;和·阴极缓冲层,所述阴极缓冲层包含第二阴离子和阳离子导电聚合物,所述阴极缓冲层被布置在所述阴极层和所述膜层之间并且导电地连接所述阴极层和所述膜层。2.如权利要求1所述的膜电极组件,所述阴极缓冲层还包含FumaSepFAA-3。3.如权利要求2所述的膜电极组件,所述阴极层还包含FumaSepFAA-3。4.如权利要求3所述的膜电极组件,其中所述第二阳离子导电聚合物选自由Nafion115、Nafion117、和Nafion211组成的组。5.一种膜电极组件,所述膜电极组件包括:·阴极层,所述阴极层包含还原催化剂以及第一阴离子和阳离子导电聚合物;·阳极层,所述阳极层包含氧化催化剂和第一阳离子导电聚合物;·膜层,所述膜层包含第二阳离子导电聚合物,所述膜层被布置在所述阴极层和所述阳极层之间并且导电地连接所述阴极层和所述阳极层;和·阴极缓冲层,所述阴极缓冲层包含FumaSepFAA-3,所述阴极缓冲层被布置在所述阴极层和所述膜层之间并且导电地连接所述阴极层和所述膜层。6.如权利要求5所述的膜电极组件,所述阴极缓冲层还包含第二阴离子和阳离子导电聚合物。7.如权利要求6所述的膜电极组件,其中所述第一阴离子和阳离子导电聚合物以及第二阴离子和阳离子导电聚合物包括聚乙二醇。8.如权利要求5所述的膜电极组件,其中所述阴极层还包含FumaSepFAA-3。9.如权利要求5所述的膜电极组件,其中所述第一阳离子导电聚合物包括四氟乙烯-全氟-3,6-二氧杂-4-甲基-7-辛烯磺酸共聚物。10.如权利要求9所述的膜电极组件,其中所述第二阳离子导电聚合物包括四氟乙烯-全氟-3,6-二氧杂-4-甲基-7-辛烯磺酸共聚物。11.一种膜电极组件,所述膜电极组件包括:·阴极层,所述阴极层包含还原催化剂和FumaSepFAA-3;·阳极层,所述阳极层包含氧化催化剂和第一阳离子导电聚...
【专利技术属性】
技术研发人员:肯德拉·P·库尔,埃托沙·R·卡夫,乔治·伦纳德,
申请(专利权)人:欧普斯一二公司,加利福尼亚大学董事会,
类型:发明
国别省市:美国,US
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