CN108166016A - 一种电还原二氧化碳的电解池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电还原二氧化碳的电解池。该电解池设置有绝缘板，其具有相对设置的第一绝缘面和第二绝缘面以及贯穿两者的用于放置工作电极的中空腔，且绝缘板周壁上设置有延伸至其内部，并与中空腔连通的放置孔，放置孔内放置有参比电极并填充有盐桥；并在第一电极面上设置阳极反应槽，溶液电极板与阳极极板间设置隔膜，通过上述设置有效降低了工作电极与参比电极、工作电极和对电极之间的距离，降低了槽电压；再通过设置溶液电极板，其上设置有贯穿其的、具有相对设置的第一开口端和第二开口端的电解液腔体，该电解液腔体体积小，降低了电解质溶液的使用量，进而提高了液相产物的有效浓度，有利于分析检测CO₂电化学还原反应液相产物。

Description

一种电还原二氧化碳的电解池

技术领域

本发明属于二氧化碳电化学技术领域，具体涉及一种电还原二氧化碳的电解池。

背景技术

随着全球经济的发展，对能源的需求日益增长，石油、天然气和煤炭等化石燃料的大量燃烧所引起的“温室效应”已成为全球气候变暖的主要原因。截止2015年，世界CO₂总排放量已达3.53×10¹⁰t，其中中国CO₂排放量达1.03×10¹⁰t。围绕二氧化碳过度排放问题，如何吸收与转化CO₂已成为当前研究的热点。而电催化转化技术由于具有系统结构简单、环境友好和反应条件温和等优势而备受关注。该技术能使CO₂在电场作用下，被还原生成CO、CH₄、C₂H₄等气相产物及甲酸、乙醇等液相产物。目前的研究主要集中在电极材料和电解质溶液的优选上，而对于新型电解池的研究则少有报道。

目前，常见的电解池主要以单室或双室型电解池(H型电解池)为主，在单室型电解池中，液相产物(如甲酸等)会扩散到阳极而被氧化消耗，这不仅会影响液相产物的检测，还会导致目标产物法拉第效率降低。因此，实验室通常采用H型电解池作为主要电还原二氧化碳的装置，其包括阳极室、阴极室以及将两者分开的质子交换膜，从而降低产物在阳极室与阴极室间的扩散。诸如中国专利文献CN 204097577A公开了一种电化学还原二氧化碳反应用电解池。该电解池包括阳极室、阴极室和气液分离器，阳极室可分为上下两个腔体，下腔体为上端开口的容器，上腔体置于下腔体的上方，与两个腔体的开口端均设有第一法兰盘，两个腔体通过第一法兰盘连接，工作电极位于上下两个腔体开口端的第一法兰盘之间。

上述电解池中，CO₂从阴极室的下腔体进入阴极室，流经多孔气体扩散电极发生电化学还原反应，相当于气体CO₂直接与电极表面接触，从而增大了工作电极表面二氧化碳的浓度，提高了CO₂的转化率。但是，反观其整体结构，其工作电极与参比电极、工作电极与对电极之间相距较远，增加了两者间的离子电阻，提高了电解池的槽电压。同时阳极室分为上下两个腔体，导致其电解池体积较大，增大了电解质溶液的使用量，降低了液相产物的有效浓度。

发明内容

为此，本发明所要解决的是现有电还原二氧化碳的电解池存在槽电压高、液相产物的有效浓度低的缺陷，进而提供了一种槽电压低、液相产物的有效浓度高的电还原二氧化碳的电解池。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明所提供的电还原二氧化碳的电解池，包括阴极组件、阳极组件以及分割两者的隔膜；

所述阴极组件包括工作电极；以及，

所述阳极组件包括具有相对设置的第一电极面和第二电极面的阳极极板，还包括，

绝缘板，具有相对设置的第一绝缘面和第二绝缘面以及贯穿两者的用于放置所述工作电极的中空腔，且所述绝缘板周壁上设置有延伸至其内部，并与所述中空腔连通的放置孔，所述放置孔内放置有参比电极并填充有盐桥；盐桥用来连接工作电极和参比电极。

溶液电极板，其上设置有贯穿其的、具有相对设置的第一开口端和第二开口端的电解液腔体，所述第一开口端适于与所述中空腔密封连通；

阳极反应槽，设置于所述第一电极面上，所述溶液电极板与阳极极板间设置所述隔膜。

进一步地，所述工作电极，包括导电片，适于放置于所述中空腔内；绝缘塞，连接于所述第一绝缘面上，且与所述中空腔的开口端密封；

所述放置孔延伸至所述第二绝缘面上形成开口，所述开口与所述中空腔存在间隙。

进一步地，所述绝缘塞具有中空内腔，当所述绝缘塞连接于所述第一绝缘面上时，所述中空内腔与所述中空腔连通；

所述工作电极还包括导电集流单元，其适于塞入所述中空内腔内，并于所述导电片接触。

进一步地，还包括导电层，设置于所述第一电极面上；

催化单元，涂覆于所述阳极反应槽内壁上和/或填充于所述阳极反应槽内。

进一步地，还包括阳极集流板，与所述第二电极面紧密贴合，以通过其将电流均匀分配于电解池中。

进一步地，还包括传质通道，依次连通所述绝缘板、所述溶液电极板和所述阳极极板，且分别与所述电解液腔体和所述阳极反应槽连通，以供给反应物并收集产物。

进一步地，还包括若干沟槽，平行设置在与所述第一开口端同侧的所述溶液电极板的侧面上，所述沟槽的一端与所述电解液腔体连通，相对端与所述传质通道连通，以实现反应物从所述传质通道流入所述电解液腔体内以及产物从所述电解液腔体流入所述传质通道内。

进一步地，还包括进料孔，分别设置于所述绝缘板、所述溶液电极板和所述阳极极板上，当三者装配在一起时，相邻部件上的进料孔彼此对应，且密封连通，以形成进料通道，所述溶液电极板上的进料孔与所述电解液腔体连通，所述阳极极板上的进料孔与所述阳极反应槽连通；

出料孔，分别设置于所述绝缘板、所述溶液电极板和所述阳极极板上，当三者装配在一起时，相邻部件上的出料孔彼此对应，且密封连通，以形成出料通道，所述溶液电极板上的出料孔与所述电解液腔体连通，所述阳极极板上的出料孔与所述阳极反应槽连通；

所述传质通道由彼此连通的所述进料通道和所述出料通道组成。

进一步地，还包括定位孔，分别设置于所述绝缘板、所述溶液电极板和所述阳极极板上，当三者装配在一起时，相邻部件上的定位孔彼此对应，以通过定位轴实现相邻部件间的固定；

测温孔，设置于所述阳极极板的周壁上且延伸至其内部，并与阳极反应槽3-1不连通，且其内放置有热电偶，以监控所述阳极反应槽内的温度。

进一步地，还包括阴极端板，靠近其周边在其上设置若干第一连接孔；

阳极端板，靠近其周边在其上设置若干第二连接孔，当所述阳极端板与所述阴极端板装配在一起时，所述第二连接孔与所述第一连接孔彼此对应，以通过连接轴实现两者间的固定，进而固定位于两者间的所述绝缘板、所述溶液电极板和所述阳极极板。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：设置有绝缘板，其具有相对设置的第一绝缘面和第二绝缘面以及贯穿两者的用于放置工作电极的中空腔，且绝缘板周壁上设置有延伸至其内部，并与中空腔连通的放置孔，放置孔内放置有参比电极并填充有盐桥；并在第一电极面上设置阳极反应槽，溶液电极板与阳极极板间设置隔膜，通过上述设置有效降低了工作电极与参比电极、工作电极和对电极之间的距离，进而降低了两者间的离子电阻，降低了槽电压；再通过设置溶液电极板，其上设置有贯穿其的、具有相对设置的第一开口端和第二开口端的电解液腔体，第一开口端适于与中空腔密封连通，该电解液腔体体积小，降低了电解质溶液的使用量，进而提高了液相产物的有效浓度，有利于分析检测CO₂电化学还原反应液相产物。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中电还原二氧化碳的电解池的装配结构示意图；

图2为本发明实施例中绝缘板的正面结构示意图；

图3为图2中绝缘板的反面结构示意图；

图4为本发明实施例中溶液电极板的正面结构示意图；

图5为图4中溶液电极板的反面结构示意图；

图6为本发明实施例中阳极极板的正面结构示意图；

图7为图6中阳极极板的反面结构示意图；

图8为本发明实施例中阴极端板的结构示意图；

图9为本发明实施例中的电解池、H型电解池的CO₂电催化还原的EIS图(工作电极vs.参比电极)；

图10为本发明实施例中的电解池、H型电解池的CO₂电催化还原的EIS图(工作电极vs.对电极)；

图11为本发明实施例中的电解池、H型电解池中CO₂电催化还原产物-甲酸的高效液相色谱信号图。

附图标记说明：

1-绝缘板；1-1-中空腔；1-2-放置孔；1-3-第一绝缘面；1-4-第二绝缘面；2-溶液电极板；2-1-电解液腔体；2-2-沟槽；3-阳极极板；3-0-第一电极面；3-1-阳极反应槽；3-2-流道；3-3-第二电极面；4-绝缘塞；5-导电集流单元；6-阳极集流板；7-固定导电板；8-阴极端板；8-1-第一连接孔；8-2-绝缘塞预留孔；9-阳极端板；9-1-第二连接孔；10-进料孔；11-出料孔；12-定位孔；13-密封垫圈。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供了一种电还原二氧化碳的电解池，如图1所示，包括阴极组件、阳极组件以及分割两者的隔膜，该隔膜具体为离子交换膜，更具体为Nafion膜；阴极组件包括工作电极；阳极组件包括具有相对设置的第一电极面3-0和第二电极面3-3的阳极极板3，该阳极极板3的材质为导电金属，例如为铜或不锈钢，还包括，

绝缘板1，如图2和3所示，具有相对设置的第一绝缘面1-3和第二绝缘面1-4以及贯穿两者的用于放置工作电极的中空腔1-1，且绝缘板1周壁上设置有延伸至其内部，并与中空腔1-1连通的放置孔1-2，放置孔1-2内放置有参比电极并填充有盐桥，利用绝缘板1一则固定工作电极和参比电极；二则提供阴极反应场所及反应物和产物传质通道；在本实施例中，中空腔1-1位于绝缘板1的中心位置；放置孔1-2延伸至第二绝缘面1-4上形成开口，开口与中空腔1-1存在间隙，具体地，两者间距为15-20mm，优选为18mm，沿放置孔1-2从绝缘板1周壁至第二绝缘面1-4的延伸方向上，放置孔1-2的内径逐渐变小，且开口内滴入有热琼脂溶液，保证电路的导通，同时也实现其与中空腔1-1间接连通，参比电极为饱和甘汞电极；

溶液电极板2，如图4和5所示，其上设置有贯穿其的、具有相对设置的第一开口端和第二开口端的电解液腔体2-1，第一开口端适于与中空腔1-1密封连通，具体地，可通过密封垫圈13实现两者间的密封连通，通过溶液电极板2储藏含有饱和CO₂的电解液或电解液与CO₂的两相流溶液，同时构建CO₂电催化还原反应的两相界面；

阳极反应槽3-1，如图6和7所示，设置于第一电极面3-0上，溶液电极板2与阳极极板3间设置隔膜。

上述电解池中，通过设置绝缘板1和阳极极板2能有效降低了工作电极与参比电极、工作电极和对电极之间的距离，进而降低了两者间的离子电阻，降低了槽电压；再通过设置溶液电极板2，其上设置有贯穿其的、具有相对设置的第一开口端和第二开口端的电解液腔体2-1，该电解液腔体2-1体积小，降低了电解质溶液的使用量，进而提高了液相产物的有效浓度，有利于分析检测CO₂电化学还原反应液相产物。

为了便于拆卸阴极组件，方便筛选阴极电催化材料，同时无需整体拆卸电解池，工作电极包括导电片，适于放置于中空腔1-1内，具体地，该导电片为玻碳电极片，形状可根据需要选择，例如其可与中空腔1-1的横截面形状一致；绝缘塞4，连接于第一绝缘面1-3上，且与中空腔1-1的开口端密封，具体地，绝缘塞4与中空腔1-1的开口端通过螺纹连接，以实现绝缘塞4固定于绝缘板1上；导电片固定于绝缘塞4伸入中空腔1-1内的一端上。在本实施例中，绝缘塞4具有中空内腔，当绝缘塞4连接于第一绝缘面1-3上时，中空内腔与中空腔1-1连通；导电集流单元5，其适于塞入中空内腔内，并于导电片接触，具体地，导电集流单元5为导电集流塞，导电集流塞与中空内腔通过螺纹彼此连接，以实现导电集流塞密封固定于绝缘塞4上，导电集流塞伸入中空内腔内的一端与导电片直接接触，进而实现两者导通。

如图6所示，还包括导电层，设置于第一电极面3-0上，该导电层可为表面沉积的Au、Pt或Ir的导电薄层，利用该导电层可更好地传到电流，降低电阻；催化单元，涂覆于阳极反应槽3-1内壁上，具体可为催化材料涂覆于阳极反应槽3-1内壁上所形成的催化剂层，该催化材料具体可为含有铂、铱的氧化物，利用阳极极板3及其上的阳极反应槽3-1、导电层和催化单元等构建阳极反应场所及反应物与产物的传质通道。

为了供给反应物并收集产物，还包括传质通道，依次连通绝缘板1、溶液电极板2和阳极极板3，且分别与电解液腔体2-1和阳极反应槽3-1连通，以供给反应物并收集产物。为了构建传质通道，具体地，还包括进料孔10，分别设置于绝缘板1、溶液电极板2和阳极极板3上，当三者装配在一起时，相邻部件上的进料孔10彼此对应，且密封连通，该密封连通具体可通过密封垫圈13实现，以形成进料通道，溶液电极板2上的进料孔10与电解液腔体2-1连通，阳极极板3上的进料孔10与阳极反应槽3-1连通，例如阳极极板3上的进料孔10为通孔，其通过流道3-2与阳极反应槽3-1连通；出料孔11，分别设置于绝缘板1、溶液电极板2和阳极极板3上，当三者装配在一起时，相邻部件上的出料孔彼此对应，且密封连通，以形成出料通道，溶液电极板2上的出料孔11与电解液腔体2-1连通，阳极极板3上的出料孔11与阳极反应槽3-1连通；传质通道由彼此连通的进料通道和出料通道组成。在本实施例中，更具体地，进料孔10为两个，靠近相应部件的一端设置其上；出料孔11为两个，与进料孔10相对设置于相应部件上。

为了控制鼓入溶液电极板2中电解液腔体2-1中二氧化碳的均匀性，防止因二氧化碳流动分布不均所引起的电解液溢出问题，还包括若干沟槽2-2，平行设置在与第一开口端同侧的溶液电极板2的侧面上，沟槽2-2的一端与电解液腔体2-1连通，相对端与传质通道连通，以实现反应物从传质通道流入电解液腔体2-1内以及产物从电解液腔体2-1流入传质通道内。具体地，沟槽2-2的一端与电解液腔体2-1连通，相对端与进料口10或出料口11连通。

实施例2

本实施例提供了一种电还原二氧化碳的电解池，在上述实施例1的基础上，作为可变形的实施方式，导电集流塞伸入中空内腔内的一端与导电片间接接触，例如，中空内腔内塞入导电件，导电集流塞与导电片通过导电件实现间接接触，同样能实现导通，其中的导电件具体可为导电弹簧；

催化单元，填充于阳极反应槽3-1内，具体可为催化材料填充于阳极反应槽3-1内所形成的催化剂填充层。

实施例3

本实施例提供了一种电还原二氧化碳的电解池，在上述实施例1或2的基础上，作为可变形的实施方式，绝缘塞4为实心绝缘塞，其内包埋导线，导线一端与导电片连接，另一端与外接电源连接；

作为可选择的实施方式，如图1所示，进料孔10和出料口11均为两个，其中一个进料孔10负责通入二氧化碳气体，另一个进料孔10负责通入电解液；其中与进二氧化碳气体的进料孔10成对角线的出料口11负责收集残余的二氧化碳气体，另一个出料口11负责收集产物，上述均采用下进上出的方向走流体。

实施例4

本实施例提供了一种电还原二氧化碳的电解池，在上述实施例1、2或3的基础上，为了将电流均匀分配于电解池中，还包括阳极集流板6，与第二电极面3-3紧密贴合，具体地，为了固定阳极集流板6，还包括在第二电极面3-3与阳极集流板6间设置固定导电板7，固定导电板7的一侧与阳极极板3上的进料口10和出料口密封连接；相对侧设置可将阳极集流板6卡在其上的凹槽，利用该凹槽固定阳极集流板6；

作为可变形的实施方式，阳极极板3上的进料孔10为盲孔，此时固定导电板7的一侧与阳极极板3紧密贴合；相对侧设置可将阳极集流板6卡在其上的凹槽，利用该凹槽固定阳极集流板6。

实施例5

本实施例提供了一种电还原二氧化碳的电解池，在上述实施例1、2、3或4的基础上，为了便于装配各部件，还包括定位孔12，分别设置于绝缘板1、溶液电极板2和阳极极板3上，当三者装配在一起时，相邻部件上的定位孔12彼此对应，以通过定位轴实现相邻部件间的固定，定位孔12的直径具体可为4.3mm；为了便于监控阳极反应槽3-1内的温度，还包括测温孔，设置于阳极极板3的周壁上且延伸至其内部，并与阳极反应槽3-1不连通，且其内放置有热电偶，更具体地，热电偶的测温端与阳极反应槽3-1彼此紧靠。

实施例6

本实施例提供了一种电还原二氧化碳的电解池，在上述实施例1、2、3、4或5的基础上，为了将绝缘板1、溶液电极板2和阳极极板3固定在一起，如图8所示，还包括阴极端板8，靠近其周边在其上设置若干第一连接孔8-1；具体地，阴极端板8的中心位置设置有贯穿其的绝缘塞预留孔8-2，直径根据需要选择，如为42mm，以便于绝缘塞4从其中通过阴极端板8；阴极端板8为四边形绝缘板，其四周开有16个第一连接孔8-1，用于安装连接轴，如螺栓；在第一连接孔8-1与绝缘塞预留孔8-2间的阴极端板8上设置有与进料口10和出料口11一一对应的螺纹孔，以用于安装管板接头，以供应阴极和阳极反应物及收集产物；

阳极端板9，靠近其周边在其上设置若干第二连接孔9-1，当阳极端板9与阴极端板8装配在一起时，第二连接孔9-1与第一连接孔8-1彼此对应，以通过连接轴实现两者间的固定，该连接轴为螺栓，更具体为M4尼龙沉头螺栓，进而固定位于两者间的绝缘板1、溶液电极板2和阳极极板3，或者固定位于两者间的绝缘板1、溶液电极板2和阳极极板3、固定导电板7和阳极集流板6，用螺柱将端板压实，拧紧，保证电解池的密封性。

试验例1

为了验证本发明独特结构的电还原二氧化碳的电解池，进行了CO₂电催化还原的电化学阻抗谱(工作电极vs.参比电极)，具体步骤如下：在交流阻抗谱中，高频阻抗与实轴的焦点表明电解池内阻的大小。若电化学反应以饱和甘汞电极为参比电极，电解质内阻代表工作电极与参比电极之间的离子电阻的大小；

相应的测试结果如图9所示，图9给出了上述实施例1中的电解池与容积分别为50mL和100mL的H型电解池的CO₂电催化还原的EIS图，50mL和100mL的H型电解池的具体结构如中国专利文献CN 204097577A所公开的结构，从图9可得知：实施例1中的电解池中工作电极与参比电极之间的内阻为18Ω，容积分别为50mL和100mL的H型电解池中工作电极与参比电极之间的内阻分别为30Ω与35Ω，表明上述实施例1中的电解池结构能明显降低工作电极与参比电极之间的离子内阻，进而降低槽电压。

试验例2

为了验证本发明独特结构的电还原二氧化碳的电解池，进行了CO₂电催化还原的电化学阻抗谱(工作电极vs.对电极)，具体步骤如下：在交流阻抗谱中，高频阻抗与实轴的焦点表明电解池内阻的大小。若电化学反应为两电极体系，电解质内阻代表工作电极与对电极之间的离子电阻的大小；

相应的测试结果如图10所示，图10给出了上述实施例1中的电解池与容积分别为50mL和100mL的H型电解池的CO₂电催化还原的EIS图，从图10可得知：实施例1中的电解池中工作电极与对电极之间的内阻为22Ω；50ml与100ml的H型电解池中工作电极与参比电极之间的内阻分别为442Ω与452Ω，表明上述实施例1中的电解池结构能明显降低工作电极与对电极之间的离子内阻，进而降低槽电压。

试验例3

为了验证本发明独特结构的电还原二氧化碳的电解池，上述实施例1中的电解池中工作电极由玻碳电极片和其表面滴涂的铜粉组成，其中浆液由无水乙醇、铜粉、Nafion溶液(5wt.％)和去离子水组成；饱和甘汞电极和喷涂铂黑的铜电极板分别作为参比电极和阳极极板(对电极)，将其与容积分别为50mL和100mL的H型电解池作对比；

后续采用0.1M KHCO₃溶液作为电解液，利用高效液相(HPLC)分析CO₂还原的液相产物，并控制CO₂还原电位在-1.85V(vs.SCE)，电解时间为120min。反应结束后，分别取出10μL溶液注入高效液相色谱仪。高效液相色谱采用HPX-87H色谱柱，5mmol/L硫酸作为流动相，相应信号与保留时间图像如图11所示。从图11中可以看出，本发明中的电解池在离线高效液相色谱中响应信号较高，而H型电解池样品在保留时间内响应信号都较低。不同电解池液相产物甲酸的峰高以及峰面积如下表1所示：

表1不同电解池液相产物甲酸的峰高以及峰面积

从表1可以看出：容积为50mL和100mL的H型电解池在高效液相中的峰高响应值分别为0.33mV和0.32mV，而本发明中电解池为8.5mV；容积为50mL和100mL的H型电解池在高效液相中的峰面积响应值分别为0.59mV·sec和1.13mV·sec，本发明中电解池为162.3mV·sec。结果表明：本发明中电解池可以显著提升CO₂电还原液相产物的有效浓度，有益于CO₂电还原液相产物的分析检测。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电还原二氧化碳的电解池，包括阴极组件、阳极组件以及分割两者的隔膜；

所述阴极组件包括工作电极；以及，

所述阳极组件包括具有相对设置的第一电极面和第二电极面的阳极极板，

其特征在于，还包括，

绝缘板，具有相对设置的第一绝缘面和第二绝缘面以及贯穿两者的用于放置所述工作电极的中空腔，且所述绝缘板周壁上设置有延伸至其内部，并与所述中空腔连通的放置孔，所述放置孔内放置有参比电极并填充有盐桥；

溶液电极板，其上设置有贯穿其的、具有相对设置的第一开口端和第二开口端的电解液腔体，所述第一开口端适于与所述中空腔密封连通；

阳极反应槽，设置于所述第一电极面上，所述溶液电极板与阳极极板间设置所述隔膜。

2.根据权利要求1所述的电解池，其特征在于，所述工作电极包括导电片，适于放置于所述中空腔内；绝缘塞，连接于所述第一绝缘面上，且与所述中空腔的开口端密封；

所述放置孔延伸至所述第二绝缘面上形成开口，所述开口与所述中空腔存在间隙。

3.根据权利要求2所述的电解池，其特征在于，所述绝缘塞具有中空内腔，当所述绝缘塞连接于所述第一绝缘面上时，所述中空内腔与所述中空腔连通；

所述工作电极还包括导电集流单元，其适于塞入所述中空内腔内，并与所述导电片接触。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电解池，其特征在于，还包括，

导电层，设置于所述第一电极面上；

催化单元，涂覆于所述阳极反应槽内壁上和/或填充于所述阳极反应槽内。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电解池，其特征在于，还包括，

阳极集流板，与所述第二电极面紧密贴合，以通过其将电流均匀分配于电解池中。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电解池，其特征在于，还包括，

传质通道，依次连通所述绝缘板、所述溶液电极板和所述阳极极板，且分别与所述电解液腔体和所述阳极反应槽连通，以供给反应物并收集产物。

7.根据权利要求6所述的电解池，其特征在于，还包括，

若干沟槽，平行设置在与所述第一开口端同侧的所述溶液电极板的侧面上，所述沟槽的一端与所述电解液腔体连通，相对端与所述传质通道连通，以实现反应物从所述传质通道流入所述电解液腔体内以及产物从所述电解液腔体流入所述传质通道内。

8.根据权利要求6所述电解池，其特征在于，还包括，

进料孔，分别设置于所述绝缘板、所述溶液电极板和所述阳极极板上，当三者装配在一起时，相邻部件上的进料孔彼此对应，且密封连通，以形成进料通道，所述溶液电极板上的进料孔与所述电解液腔体连通，所述阳极极板上的进料孔与所述阳极反应槽连通；

出料孔，分别设置于所述绝缘板、所述溶液电极板和所述阳极极板上，当三者装配在一起时，相邻部件上的出料孔彼此对应，且密封连通，以形成出料通道，所述溶液电极板上的出料孔与所述电解液腔体连通，所述阳极极板上的出料孔与所述阳极反应槽连通；

所述传质通道由彼此连通的所述进料通道和所述出料通道组成。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的电解池，其特征在于，还包括，

定位孔，分别设置于所述绝缘板、所述溶液电极板和所述阳极极板上，当三者装配在一起时，相邻部件上的定位孔彼此对应，以通过定位轴实现相邻部件间的固定；

测温孔，设置于所述阳极极板的周壁上且延伸至其内部，并与阳极反应槽3-1不连通，且其内放置有热电偶，以监控所述阳极反应槽内的温度。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的电解池，其特征在于，还包括，

阴极端板，靠近其周边在其上设置若干第一连接孔；

阳极端板，靠近其周边在其上设置若干第二连接孔，当所述阳极端板与所述阴极端板装配在一起时，所述第二连接孔与所述第一连接孔彼此对应，以通过连接轴实现两者间的固定，进而固定位于两者间的所述绝缘板、所述溶液电极板和所述阳极极板。