本技术涉及氢能源制备领域，具体地涉及一种电解水制氢系统。
背景技术：
1、随着全球工业和经济活动的持续扩张，减少碳排放的需求已成为一个迫切问题。为了解决这个问题，氢气被视为下一代能源来源，因为它具有零碳排放、无有毒副产物和高能量密度(单位质量)等特点。目前，工业上采用化石燃料制备氢气以及采用电解水制备氢气。从环境保护和能量损耗的角度来看，采用化石燃料制备氢气不符合可持续发展的要求。采用电解水制备氢气不仅原料来源广泛且价格低廉，而且制备过程清洁且产品纯度高。此外，采用电解水制备氢气的电能还可由太阳能、风能、水能和地热能等新能源转换而来，这些可持续能源之间的转换不仅可以实现可再生能源通过电解水转化为化学燃料的存储，同时也弥补了能源在时间和空间上可持续供应的差距，因而采用电解水制备氢气是发展前景良好的绿色制氢路线。
2、在现有的采用电解水制备氢气(电解水制氢)的过程中，电解水之后同时产生氢气和氧气，氢气与氧气彼此混合，这不仅需要后处理而且会为氢气的收集、运输和储存等带来不便甚至是危险，因此在采用电解水制氢得过程中不期望发生氢气和氧气的混合。为此，在现有的电解水制氢系统中，主要通过质子交换膜或阴离子交换膜分隔电解池中的氢气和氧气的产生区域来实现氢气和氧气的分离。然而，质子交换膜和阴离子交换膜的成本较高，而且仍然需要进行后期处理，这将延长生产链并进一步提高成本。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的状态而做出本技术。本技术的目的在于提供一种新型的电解水制氢系统，其能够以较低的成本实现电解水制氢，使得生成的氢气和氧气初始即分离，有利于制备高纯度的氢气。
2、为了实现上述目的，本技术可以采用如下的技术方案。
3、本技术提供了一种如下的电解水制氢系统，包括：
4、析氢容器，其内部收纳有包含液态水的电解液；
5、析氧容器，其内部收纳有包含液体水的电解液且与所述析氢容器以非连通的方式布置；
6、第一电极，其插入所述析氢容器的电解液中；
7、第二电极，其插入所述析氧容器的电解液中；
8、辅助电极循环机构，其包括多个辅助电极和导体柔性带，所述多个辅助电极以彼此间隔开的方式设置于所述导体柔性带且与所述导体柔性带电性导通，每个所述辅助电极包含活性物质，所述导体柔性带具有封闭的环形形状且能够沿着预定轨迹循环运动，所述多个辅助电极与所述第一电极之间具有第一电位差且所述第二电极与所述多个辅助电极之间具有第二电位差，
9、在所述导体柔性带进行循环运动的过程中，所述多个辅助电极被所述导体柔性带驱动进入所述析氢容器内的电解液和所述析氧容器内的电解液，由此利用所述第一电位差使所述活性物质生成中间产物和氢气，再利用所述第二电位差使所述中间产物与所述析氧容器内的电解液发生反应还原成所述活性物质且生成氧气。
10、在一种可选的方案中，所述辅助电极循环机构被构造成使得，在所述导体柔性带进行循环运动过程中，始终存在m1个所述辅助电极进入所述析氢容器的电解液，同时存在m2个所述辅助电极进入所述析氧容器的电解液，其中m1＝m2≥3。
11、在另一种可选的方案中，所述第一电极形成为平板形状且具有面积最大的第一电极侧面，每个所述辅助电极形成为扁平形状且具有面积最大的辅助电极侧面，进入所述析氢容器内的电解液的所述辅助电极以所述辅助电极侧面与所述第一电极侧面平行的方式运动；并且/或者
12、所述第二电极形成为平板形状且具有面积最大的第二电极侧面，每个所述辅助电极形成为扁平形状且具有面积最大的辅助电极侧面，进入所述析氢容器内的电解液的所述辅助电极以所述辅助电极侧面与所述第二电极侧面平行的方式运动。
13、在另一种可选的方案中，所述辅助电极循环机构还包括：
14、至少一个主动辊，其用于与动力源传动联接；
15、第一限位辊，其位于所述析氢容器的上方；以及
16、第二限位辊，其位于所述析氧容器的上方，
17、所述导体柔性带缠绕于所述至少一个主动辊、所述第一限位辊和所述第二限位辊，使得在所述至少一个主动辊的带动下，所述导体柔性带能够进行循环运动，并且所述多个辅助电极能够被所述第一限位辊限位以下沉到所述析氢容器的电解液中，所述多个辅助电极能够被所述第二限位辊限位以下沉到所述析氧容器的电解液中。
18、在另一种可选的方案中，所述辅助电极循环机构还包括张紧辊，所述张紧辊位于所述第一限位辊和所述第二限位辊之间的位置，所述导体柔性带缠绕经过所述张紧辊且被所述张紧辊张紧。
19、在另一种可选的方案中，所述辅助电极包括基体和活性物质层，所述基体由多孔导体制成，所述活性物质层附着于所述多孔导体上。
20、在另一种可选的方案中，每个所述辅助电极还包括连接线，所述连接线由导体制成，所述连接线的一端与所述导体柔性带相连，所述连接线的另一端与对应的所述基体相连，使得所述导体柔性带与所述基体经由所述连接线电性导通。
21、在另一种可选的方案中，在所述导体柔性带上相邻的两个所述辅助电极之间的距离大于这两个所述辅助电极中任一辅助电极的长度。
22、在另一种可选的方案中，所述第一电位差的绝对值大于或等于1.35v，所述第二电位差的绝对值小于1.30v。
23、在另一种可选的方案中，所述第一电极为铂网、铂片或铂碳电极，所述第二电极为碳棒、铱网或镍网。
24、通过采用上述技术方案，本技术提供了一种新型的电解水制氢系统。本技术的电解水制氢系统包括组装在一起的析氢容器、析氧容器、第一电极、第二电极以及辅助电极循环机构。析氢容器和析氧容器彼此间隔开地布置且分别收纳有包含液态水的电解液，第一电极插入析氢容器的电解液中，第二电极插入析氧容器的电解液中。进一步地，在辅助电极循环机构中包括多个辅助电极和导体柔性带。多个辅助电极以彼此间隔开的方式设置于导体柔性带且与导体柔性带电性导通，每个辅助电极包含活性物质。导体柔性带能够沿着预定轨迹循环运动。此外，辅助电极与第一电极之间具有第一电位差且第二电极与辅助电极之间具有第二电位差。在导体柔性带循环运动过程中，多个辅助电极被导体柔性带驱动进入析氢容器内的电解液和析氧容器内的电解液，由此利用辅助电极和第一电极之间的第一电位差使活性物质生成中间产物和氢气，再利用辅助电极和第二电极之间的第二电位差使中间产物与析氧容器内的电解液发生反应还原成活性物质且生成氧气。
25、这样，由于在分隔开的析氢容器和析氧容器内分别产生氢气和氧气，因而能够使得以彼此分离而不混合的方式生成氢气和氧气，无需进行后处理就能够得到氢气，而且有利于改善氢气的纯度，进而便于对氢气的收集、运输和储存。进一步地，在两个间隔开的容器中，利用活性物质(例如氢氧化镍)在一个容器中生成中间产物和氢气，之后在另一个容器中通过中间产物还原成氢氧化镍，这种方案可以省略质子交换膜和阴离子交换膜，由此形成所谓的无膜电解水制氢系统，降低了电解水制氢系统的成本。而且，可以理解，本技术的电解水制氢系统中，在活性物质不损耗且电解液补充足够以及持续通电的情况下，能够连续地工作以产生氢气，由此保证了大规模工业生产的需求。