电解池和薄膜制造技术
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】政府利益的声明本专利技术至少部分由美国政府根据ARPA-E合同号DE-AR-0000345支持和由能源部根据合同号DE-SC0004453支持而完成。政府在本专利技术中具有一定的权利。相关申请的交叉引用本申请涉及并要求2014年10月21日提交的美国临时专利申请序列号62/066,823的优先权，并且也要求2015年2月3日提交的名为“电解池和薄膜(Electrolyzer and Membranes)”的国际专利申请号PCT/US2015/14328的优先权。本申请还涉及：2013年9月24日提交的题为“用于将二氧化碳转化成有用燃料和化学品的装置和方法(Devices and Processes for Carbon Dioxide Conversion into Useful Fuels and Chemicals)”的美国专利申请号14/035,935；2010年7月4日提交的题为“新型催化剂混合物(Novel Catalyst Mixtures)”的美国专利申请号12/830,338；2011年3月25日提交的题为“新型催化剂混合物(Novel Cataly...
【技术保护点】
一种用于将CO2转化成反应产物的电化学装置，所述电化学装置包含：(a)阳极；(b)阴极；和(c)插入到所述阳极和所述阴极之间的聚合物电解质薄膜，其中所述聚合物电解质薄膜的至少一部分是可通过应用包括以下步骤的试验鉴定的辅助薄膜：(1)制备阴极，所述阴极包含6mg/cm2的在碳纸气体扩散层上的银纳米粒子；(2)制备阳极，所述阳极包含3mg/cm2的在碳纸气体扩散纸上的RuO2；(3)制备聚合物电解质薄膜试验材料；(4)将所述薄膜试验材料插入到所述阳极和所述阴极之间，阴极的上面布置有银纳米粒子的一侧朝向所述薄膜的一侧，并且所述阳极的上面布置有RuO2的一侧朝向所述薄膜的另一侧，从...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.21 US 62/066,823;2015.02.03 US PCT/US2015/1.一种用于将CO2转化成反应产物的电化学装置，所述电化学装置包含：(a)阳极；(b)阴极；和(c)插入到所述阳极和所述阴极之间的聚合物电解质薄膜，其中所述聚合物电解质薄膜的至少一部分是可通过应用包括以下步骤的试验鉴定的辅助薄膜：(1)制备阴极，所述阴极包含6mg/cm2的在碳纸气体扩散层上的银纳米粒子；(2)制备阳极，所述阳极包含3mg/cm2的在碳纸气体扩散纸上的RuO2；(3)制备聚合物电解质薄膜试验材料；(4)将所述薄膜试验材料插入到所述阳极和所述阴极之间，阴极的上面布置有银纳米粒子的一侧朝向所述薄膜的一侧，并且所述阳极的上面布置有RuO2的一侧朝向所述薄膜的另一侧，从而形成薄膜电极组装件；(5)将所述薄膜电极组装件安装在具有阴极和阳极反应物流体流动通道的燃料电池结构中；(6)在所述燃料电池结构处于室温和大气压的同时，在阳极反应物流体流动通道保持对在室温和室压的大气开放的情况下，将处于50℃的湿润的CO2的流导入到朝向所述阴极的阴极反应物流体流动通道中；(7)经由在所述阳极和所述阴极之间的电连接施加3.0V的池电势；(8)测量跨过所述池的电流和在所述阴极流动通道的出口处的CO和H2的浓度；(9)如下计算CO选择性：以及(10)如果在3.0V的池电势，在所述薄膜处的平均电流密度为至少20mA/cm2且所述选择性为至少50％，则将所述薄膜鉴定为辅助薄膜。2.权利要求1所述的电化学装置，其中所述聚合物电解质薄膜完全是辅助薄膜。3.权利要求1所述的电化学装置，其中当基本上无液体地操作所述阴极使得在电解期间没有大量液体与所述阴极直接接触时，向着想要的反应产物的法拉第效率高于50％。4.权利要求1所述的电化学装置，其中所述辅助薄膜包含含有咪唑鎓配体、吡啶鎓配体和鏻配体中的至少一种的聚合物。5.权利要求1所述的电化学装置，其中所述阳极具有朝向所述薄膜的催化剂涂层，并且所述阴极具有朝向所述薄膜的催化剂涂层。6.权利要求1所述的电化学装置，其中所述聚合物电解质薄膜是基本上不可混溶在水中的。7.权利要求1所述的电化学装置，其中所述反应产物选自由以下各项组成的组：CO、...
【专利技术属性】
技术研发人员：里奇·马塞尔，陈清玫，刘增彩，罗伯特·库茨，
申请(专利权)人：二氧化碳材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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