【技术实现步骤摘要】
一种传质强化型CO2电还原电解池
本技术属于二氧化碳电化学
，涉及一种传质强化型CO2电还原电解池。
技术介绍
近年来，随着经济的发展与社会的进步，人们对二氧化碳(CO2)过度排放所引发的全球气候与环境问题给予了极多的关注。“负碳经济”作为一种以CO2资源化转化为主的永续发展模式正逐步被社会认可并接受。然而，CO2化学性质稳定，一般需要施加额外的能量才能使其活化、转化，为此在实际工业过程中，CO2的资源化转化的案例并不多，常见的化工过程包括尿素合成、碳酸酯合成、甲醇合成、甲烷的CO2重整等工艺。除此以外，催化加氢、光催化、电催化以及两者结合的光电催化作为CO2转化为燃料及有用化学品的新兴的技术正日趋走向成熟。其中，电催化技术由于具有系统结构简单、反应条件温和、易于模块化等优势，近年来受到最多的关注。电还原CO2的产物众多，有CO、甲酸、甲酸盐及CH4,C2H4,C2H6等烃类产物。研究者针对不同的产物，已成功开发出许多具有不同选择性与反应活性的催化剂。目前对阴极侧催化剂的研究有很多，而对产物的产率稳定性影响很大的二氧化碳还原反应器的研究却甚少。实验室通常采用H型电解池作为电还原二氧化碳的反应器，主体由阴极室和阳极室两部分构成，由质子交换膜分离两者并传导质子。其阴极室内置有工作电极与参比电极，与阳极室内的对电极构成CO2电还原的三电极体系。现有用于CO2电还原的各种结构的电解池中，膜电极构型电解池具有易于模块化且可规模化实现CO2电催化转化的优势，应用潜力巨大。然而，目前的膜电极构型电解池都无法保...
【技术保护点】
1.一种传质强化型CO
【技术特征摘要】
1.一种传质强化型CO2电还原电解池，包括阴极组件、阳极组件以及分割两者的隔膜；所述阴极组件包括阴极流场板、溶液流场板及设置于两者间的阴极气体扩散电极，其特征在于，所述溶液流场板，包括，
第一绝缘面，设置于所述溶液流场板的一侧，所述第一绝缘面设置凹槽，电解质支撑层适于嵌入所述凹槽；
第二绝缘面，设置于所述溶液流场板靠近所述阴极气体扩散电极的一侧；
流道，贯穿于所述第一绝缘面和第二绝缘面，所述电解质支撑层、阴极气体扩散电极与所述流道配合形成用于CO2与电解液反应的电解液腔体，所述电解液腔体一端设置与所述电解液腔体连通的进料沟槽，所述进料沟槽与物料通道连通，相对端设置与所述电解液腔体连通的出料沟槽，所述出料沟槽与物料通道连通。
2.根据权利要求1所述的传质强化型CO2电还原电解池，其特征在于，所述电解液腔体的形状为蛇形。
3.根据权利要求2所述的传质强化型CO2电还原电解池，其特征在于，所述阳极组件具有依次相连的阳极端板、阳极集流板、阳极流体分配板、阳极流场板与阳极电极板；
所述阴极组件具有依次相连的电解质支撑层、溶液流场板、阴极气体扩散电极、阴极流场板、阴极流体分配板、阴极集流板以及阴极端板；
所述隔膜设置于所述电解质支撑层与阳极电极板之间。
4.根据权利要求3所述的传质强化型CO2电还原电解池，其特征在于，所述物料通道包括，
阳极物料通道，包括阳极进料通道和阳极出料通道，所述阳极进料通道依次连通所述阳极端板、阳极流体分配板、阳极流场板、所述阳极电极板，以供给阳极反应物，所述阳极出料通道依次连通所述阳极端板、阳极流体分配板、阳极流场板，以收集反应产物；
阴极物料通道，包括阴极进料通道和阴极出料通道，所述阴极进料通道依次连通所述阴极端板、阴极流体分配板、阴极流场板至所述溶液流场板，以供给二氧化碳，所述阴极出料通道依次连通所述阴极端板、阴极流体分配板、阴极流场板至所述溶液流场板，以收集反应产物；
电解液物料通道，包括电解液进料通道和电解液出料通道，所述电解液进料通道依次连通所述阴极端板、阴极流体分配板、阴极流场板、所述电解质支撑层，且与所述溶液流场板的电解液腔体连通，以为电解液提供输入通道，所述电解液出料通道依次连通所述阴极端板、阴极流体分配板、阴极流场板、所述电解质支撑层，且与所述溶液流场板的电解液腔体连通，以为电解液提供输出通道。
5.根据权利要求4所述传质强化型CO2电还原电解池，其特征在于，还包括，
阳极进料口，分别设置于所述阳极端板、所述阳极流体分配板和所述阳极流场板上，当三者装配在一起时，相邻部件上的进料口彼此对应且密封连通，以形成所述阳极进料通道；
阴极进料口，分别设置于所述阴极端板、所述阴极流体分配板、所述阴极流场板与所述溶液流场板上，当四者装配在一起时，相邻部件上的进料口彼此对应且密封连通，以形成所述阴极...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜兆龙，徐桂芝，宋鹏翔，邓占锋，李冰玉，毛庆，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国家电网有限公司，大连理工大学，
类型：新型
国别省市：北京;11
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