一种含碳浆料氧化液制氢用电解器的制作方法

文档序号:15127039发布日期:2018-08-08 08:51阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种含碳浆料氧化液制氢用电解器,包括制氢单元(10),其特征在于所述制氢单元(10)沿反应液的流向包括依次密封连接的阳极板(5)、流场板(4)、半膜电极(3)、疏水碳纸和集气板(1);

其中,所述流场板(4)上设有反应液流道(41),所述反应液流道(41)的入口连接反应液源,所述反应液流道(41)的出口连接界外,并且所述反应液流道(41)贯通所述流场板(4);

所述集气板(1)上设有气体流道(11),所述气体流道(11)连通集气管(6);

所述集气板(1)、半膜电极(3)、流场板(4)和阳极板(5)依次电连接;

所述集气板(1)通过负极集电板(71)连接电源负极,所述阳极板(5)通过正极集电板(72)连接电源正极。

2.根据权利要求1所述的含碳浆料氧化液制氢用电解器,其特征在于所述反应液流道(41)在所述流场板(4)上蛇形布置;或者所述反应液流道(41)有多条且平行布置;

所述反应液流道(41)的宽度为3~6mm、深度为3~8mm。

3.根据权利要求2所述的含碳浆料氧化液制氢用电解器,其特征在于所述气体流道(11)为细长的流道,沿所述集气板(1)的表面蛇形设置,所述气体流道(11)的宽度为1~3mm,深度为1~2mm。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的含碳浆料氧化液制氢用电解器,其特征在于所述制氢单元有多个,各制氢单元依次串联布置;

正极集电板(72)连接上游制氢单元中的阳极板(5),负极集电板(71)连接下游制氢单元中的集气板(1);并且所述正极集电板(72)的外侧连接第一绝缘端板,所述负极集电板(71)的外侧连接第二绝缘端板。

5.根据权利要求4所述的含碳浆料氧化液制氢用电解器,其特征在于所述集气板(1)为石墨板,所述流场板(4)为钛板。

6.根据权利要求5所述的含碳浆料氧化液制氢用电解器,其特征在于所述反应液流道(41)的入口位于所述流场板(4)的下部,所述反应液流道(41)的出口位于所述流场板(4)的上部;所述集气管(6)位于所述气体流道(11)的上部。

7.根据权利要求4所述的含碳浆料氧化液制氢用电解器,其特征在于所述气体流道(11)的下部还连接有排液管(8)。

8.根据权利要求1所述的含碳浆料氧化液制氢用电解器,其特征在于所述半膜电极(3)的制备方法如下:

将Pt/C催化剂、质子导体树脂粘结剂和聚四氟乙烯分散乳液按75-85:10-20:3-10 重量比加入到分散剂中,混合均匀,配制浆料;

所述分散剂为水、乙醇和异丙醇的混合物;

将所述浆料涂覆在电解质膜上形成厚度为5-15微米的电极层,即得到所述的膜电极(3);

或者,将所述浆料涂覆在聚四氟乙烯膜上,形成膜层电极,然后再转印到电解质膜上,形成厚度为5-15微米的电极层,即得到所述的膜电极(3)。

9.根据权利要求8所述的含碳浆料氧化液制氢用电解器,其特征在于所述电解质膜选自全氟磺酸质子交换膜或聚苯并咪唑膜。

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