JP2017534764A5

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Info

Publication number: JP2017534764A5
Application number: JP2017526564A
Authority: JP
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2019-01-10
Anticipated expiration: 2035-11-19

Claims

水溶液から水素ガスを発生させるシステムであって：
作用電極とレドックス活性電極とを含む仕切られていない区画を含み；
前記区画が、水溶液を受け入れるために構成された入口と、前記区画からガスを制御可能に排出するために構成された少なくとも１つのガス出口とを有し、
前記作用電極が、印加電気バイアスに応答して前記水溶液中の水の還元をもたらしてそれによって水素ガスおよび水酸化物イオンを発生させるように構成されており、そして
前記レドックス活性電極が、前記印加電気バイアスに応答して前記水溶液中で水酸化物イオンの存在下で可逆的に酸化を受けることができ、前記作用電極とレドックス活性電極との間で前記印加電気バイアスが、２５℃で測定されるとき少なくとも１．２３Ｖである、システム。
水溶液から水素ガスおよび酸素ガスを交互に発生させるために構成されたシステムであって、
作用電極とレドックス活性電極とを含む区画
を含み、前記区画が、水溶液を受け入れるための入口と、前記区画から水素ガスまたは酸素ガスを制御可能に排出するための少なくとも１つのガス出口とを有し、
前記作用電極が、印加電気バイアスに応答して前記水溶液中の水の還元をもたらしてそれによって水素ガスおよび水酸化物イオンを発生させるように構成されており、
前記レドックス活性電極が、前記印加電気バイアスに応答して前記水溶液中で前記水酸化物イオンの存在下で可逆的に酸化を受けるように、かつ、還元を受けてそれによって電気バイアスの非存在下で酸素ガスを発生させるように、構成されており、前記作用電極とレドックス活性電極との間で前記印加バイアスが、２５℃で測定されるとき少なくとも１．２３Ｖである、システム。
前記作用電極とレドックス活性電極との間で前記印加電気バイアスが、２５℃で測定されるとき１．２３〜１．８Ｖ、２５℃で測定されるとき１．２３〜１．６Ｖ、または２５℃で測定されるとき１．２３〜１．５Ｖである、請求項１または請求項２に記載のシステム。
前記レドックス活性電極が、水酸化ニッケル（Ｎｉ（ＯＨ） _２）を含む、請求項１に記載のシステム。
前記水酸化ニッケルが酸化によってニッケルオキシ水酸化物（ＮｉＯＯＨ）に変換される、請求項４に記載のシステム。
水溶液から酸素ガスを発生させるシステムであって、
作用電極とレドックス活性電極とを含む区画
を含み、前記区画が、水酸化物イオンを場合によって含む水溶液を収容しており、
前記レドックス活性電極が、酸化状態にあり、かつ電気バイアスの非存在下で還元を受けて酸素ガスを発生させるように構成されている、システム。
前記ガス出口からの水素ガスを受け入れるための貯留器をさらに含む、請求項１〜６のいずれかに記載のシステム。
仕切られていないセル内で水溶液から水素ガスを発生させる方法であって、
水溶液を含む前記仕切られていないセル内の作用電極およびレドックス活性電極との間に、２５℃で測定されるとき少なくとも１．２３Ｖである電気バイアスを印加することで前記作用電極において前記水溶液中の水の還元をもたらし、それにより水素ガスおよび水酸化物イオンを発生させることを含み；
前記レドックス活性電極が、前記水酸化物イオンの存在下で可逆的に酸化を受け、
場合によって前記セルに刺激を印加して、前記酸化されたレドックス活性電極に酸素ガスを発生させることをもたらすことを含む、方法。
セル内で水溶液から水素ガスおよび酸素ガスを発生させる方法であって、作用電極とレドックス活性電極との間に、２５℃で測定されるとき少なくとも１．２３Ｖである電気バイアスを印加することを含み、前記セルが、水溶液を含み、前記作用電極において前記水溶液中の水の還元をもたらしてそれによって水素ガスおよび水酸化物イオンを発生させ；
前記水素ガスを前記セルから排出させることを含み；
前記レドックス活性電極が水酸化物イオンの存在下で可逆的に酸化を受けて、少なくとも部分的に酸化されたレドックス活性電極が得られ、
電気バイアスの非存在下で前記セルに刺激を印加することによって、前記少なくとも部分的に酸化されたレドックス活性電極が還元を受けることをもたらし、それによって前記レドックス活性電極を再生し、かつ酸素ガスを発生させることを含む、方法。
水溶液から水素ガスおよび酸素ガスを連続的に交互に発生させるための、請求項９に記載の方法であって、水溶液を含むセル内で作用電極とレドックス活性電極との間に、２５℃で測定されるとき少なくとも１．２３Ｖである電気バイアスを印加して前記水溶液中の水の還元ならびに水素ガスおよび水酸化物イオンの発生をもたらすことを含み、
前記レドックス活性電極が水酸化物イオンの存在下で可逆的に酸化を受けて、少なくとも部分的に酸化されたレドックス活性電極が得られ、
前記少なくとも部分的に酸化されたレドックス活性電極が再生を受けて酸素ガスを発生させることをもたらすこと；ならびに
続いて前記水溶液中の水の還元および水素ガスの発生をもたらすことを含む、方法。
前記刺激が、電気刺激および／または熱刺激を含む、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の方法。
水素ガスの発生が、作用電極とレドックス活性電極との間で、２５℃で測定されるとき１．２３〜１．８Ｖ、２５℃で測定されるとき１．２３〜１．６Ｖ、または２５℃で測定されるとき１．２３〜１．５Ｖである印加バイアスの下で達成される、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の方法。
酸素ガスの前記発生がバイアスの非存在下で達成される、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の方法。