一种基于二极管和叉指电极的Li-N2/H2电池及基于该电池电化学合成氨的方法技术

技术编号:42547579 阅读:29 留言:0更新日期:2024-08-27 19:49
本发明专利技术公开了一种基于二极管和叉指电极的Li‑N<subgt;2</subgt;/H<subgt;2</subgt;电池及基于该电池电化学合成氨的方法,所述电池包括一个负极和两个正极,所述负极为Li,在负极和两个正极的连接线上分别连接有一个二极管,且二极管的方向相反;所述正极为金属单质,或者为负载有金属单质的多孔金属材料。本发明专利技术的基于二极管和叉指电极的Li‑N<subgt;2</subgt;/H<subgt;2</subgt;电池采用两个二极管可以选择性的控制反应,有效防止充放电过程中电极产生副反应,从而直接简单的促进了NH<subgt;3</subgt;的制备,具有潜在的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学还原氮气制氨,涉及一种基于二极管和叉指电极的li-n2/h2电池及基于该电池电化学合成氨的方法。


技术介绍

1、氨(nh3)是化肥生产的关键原料之一,对于农业生产至关重要。化肥中的氨能够为作物提供氮元素,促进其生长发育,提高产量和品质,从而为全球粮食安全和农产品供应做出贡献。此外,氨也是一种重要的储能和储氢介质,在能源转型和氢能经济发展中具有重要作用。其高能量密度、相对较低的存储和运输成本、安全性高以及终端使用时无碳排放的特点,使其成为替代传统燃料的有力竞争者。未来,随着可再生能源的广泛应用和氢能技术的发展,氨作为能源载体和储能媒介的应用前景广阔。

2、相比传统的哈伯-博施工艺,电催化n2还原合成氨无需高温高压条件,能够显著降低能源消耗,这有助于减少对化石燃料的依赖,降低温室气体排放,促进可持续发展和环境保护。而锂-氮气电池(li-n2)因其能够在常温常压下固定氮气、实现能量存储和转换的优势而备受瞩目。但目前制备锂-氮气电池在产氨的过程中会面临存在副反应的过程,从而降低了产氨的产率和纯度。


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技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Li-N2/H2电池,其特征在于,所述电池包括一个负极和两个正极,所述负极为Li,在负极和两个正极的连接线上分别连接有一个二极管,且二极管的方向相反;

2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述正极均为叉指电极。

3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述金属单质选自铂、镍、钌、铑、金、钴、钼、铜中的一种或多种;

4.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池采用的电解质选自四氢呋喃、1,4-二氧六环、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、乙二醇二甲醚、1,3-二氧戊环、四乙二醇二甲醚中的至少一种。

5.权利要求1-4任一...

【技术特征摘要】

1.一种li-n2/h2电池,其特征在于,所述电池包括一个负极和两个正极,所述负极为li,在负极和两个正极的连接线上分别连接有一个二极管,且二极管的方向相反;

2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述正极均为叉指电极。

3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述金属单质选自铂、镍、钌、铑、金、钴、钼、铜中的一种或多种;

4.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池采用的电解质选自四氢呋喃、1,4-二氧六环、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、乙二醇二甲醚、1,3-二氧戊环、四乙二醇二甲醚中的至少一种。

5.权利要求1-4任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员:王要兵张祥郭伟强
申请(专利权)人:中国科学院福建物质结构研究所
类型:发明
国别省市:

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