JPS5932547B2 - 水の電解法 - Google Patents
水の電解法Info
- Publication number
- JPS5932547B2 JPS5932547B2 JP56057430A JP5743081A JPS5932547B2 JP S5932547 B2 JPS5932547 B2 JP S5932547B2 JP 56057430 A JP56057430 A JP 56057430A JP 5743081 A JP5743081 A JP 5743081A JP S5932547 B2 JPS5932547 B2 JP S5932547B2
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- JP
- Japan
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- cathode
- exchange membrane
- water electrolysis
- anion exchange
- electrolysis method
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は水の電解法に関する。
水素エネルギーは次代のエネルギー ・システムにおい
て重要な役割を果すものとされ、その製法の研究開発が
さかんである。
て重要な役割を果すものとされ、その製法の研究開発が
さかんである。
水素製法の１つとして水の電解法がある。最近いわゆる
機能膜の開発が進み、陽イオン交換膜の両面に白金族金
属よりなる電極を接合してなるいわゆる固体高分子電解
質を用いた電解法が提案されている。これは電解槽の構
造が簡単である上に、電解時の過電圧やオーム損失が少
なく、エネルギー効率が高くて生産性のよいものである
。しかし陽イオン交換膜はかなり強い酸性を示し、しか
も２価以上の多価陽イオンが存在すると、これが同膜の
イオン交換基に捕獲され、陽イオン交換膜の導電性が大
巾に低下する。そのためこの電解槽の電極には高価な白
金族金属を使用する必要がある上に、槽の構成材料には
上記多価陽イオンを生成するものが使用できないため、
黒鉛、チタン等を使用する必要があり、電解槽はいきお
い高価なものとならざるを得なか５ つた。さらに電解
用の供給水も精製したものが要求され、供給管等からの
金属イオンの混入がないように十分配慮する必要があつ
た。このように、固体高分子電解質を用いた水の電解に
よる水素の製造は、エネルギー効率および生産性の点で
は申１０し分ないが、設備費が高くつき、総合的には経
済性に欠けるものであつた。この発明は、上記のような
実情に鑑みてなされ、白金族金属やチタンのような高価
な材料の使用を必要とせず、また電解槽の構成が単純で
あつて安１５定性がよく、しかもエネルギー効率がよく
て経済的にも申し分のない水の電解法を提供するもので
ある。
機能膜の開発が進み、陽イオン交換膜の両面に白金族金
属よりなる電極を接合してなるいわゆる固体高分子電解
質を用いた電解法が提案されている。これは電解槽の構
造が簡単である上に、電解時の過電圧やオーム損失が少
なく、エネルギー効率が高くて生産性のよいものである
。しかし陽イオン交換膜はかなり強い酸性を示し、しか
も２価以上の多価陽イオンが存在すると、これが同膜の
イオン交換基に捕獲され、陽イオン交換膜の導電性が大
巾に低下する。そのためこの電解槽の電極には高価な白
金族金属を使用する必要がある上に、槽の構成材料には
上記多価陽イオンを生成するものが使用できないため、
黒鉛、チタン等を使用する必要があり、電解槽はいきお
い高価なものとならざるを得なか５ つた。さらに電解
用の供給水も精製したものが要求され、供給管等からの
金属イオンの混入がないように十分配慮する必要があつ
た。このように、固体高分子電解質を用いた水の電解に
よる水素の製造は、エネルギー効率および生産性の点で
は申１０し分ないが、設備費が高くつき、総合的には経
済性に欠けるものであつた。この発明は、上記のような
実情に鑑みてなされ、白金族金属やチタンのような高価
な材料の使用を必要とせず、また電解槽の構成が単純で
あつて安１５定性がよく、しかもエネルギー効率がよく
て経済的にも申し分のない水の電解法を提供するもので
ある。
すなわち、この発明による水の電解法は、隔膜として陰
イオン交換膜を用い、これの片面に陰極２０を接合し、
陰極室に水を陽極室にアルカリをそれぞれ供給すること
を特徴とするものである。
イオン交換膜を用い、これの片面に陰極２０を接合し、
陰極室に水を陽極室にアルカリをそれぞれ供給すること
を特徴とするものである。
陰イオン交換膜は陽極側の環境に弱いので、陽極は陰イ
オン交換膜に接合することができない。陰イオン交換膜
への陰極の接合は、たとえば陰極２５を構成する金属を
同膜にメッキする方法等によりなされるが、もちろんこ
の方法に限定されない。アルカリは、ＯＨ−が絶縁体内
に通過するために必須な物質である。以下、この発明の
実施例を図面により具体的に３０説明する。
オン交換膜に接合することができない。陰イオン交換膜
への陰極の接合は、たとえば陰極２５を構成する金属を
同膜にメッキする方法等によりなされるが、もちろんこ
の方法に限定されない。アルカリは、ＯＨ−が絶縁体内
に通過するために必須な物質である。以下、この発明の
実施例を図面により具体的に３０説明する。
第１図において、１は電解槽の隔膜をなす陰イオン交換
膜、２は同膜１の片面に接合された陰極電極で、ニッケ
ルを主体とした金属よりなる。
膜、２は同膜１の片面に接合された陰極電極で、ニッケ
ルを主体とした金属よりなる。
３は陰イオン交換膜１の電極３側に配置された多孔３５
質の集電体で、たとえばニッケルまたは鉄を主体とした
導電金属製のエキスパンド材よりなる。
質の集電体で、たとえばニッケルまたは鉄を主体とした
導電金属製のエキスパンド材よりなる。
４は陰イオン交換膜１の電極２の反対側に配置された多
孔質の絶縁体で、アスベスト、アルミナ等の無機質絶縁
体や、酸化物で被覆された金属材料や、チタンのエキス
パンド材等で構成されている。
孔質の絶縁体で、アスベスト、アルミナ等の無機質絶縁
体や、酸化物で被覆された金属材料や、チタンのエキス
パンド材等で構成されている。
５は絶縁体４の外側に配置された陽極電極で、やはりニ
ツケルを主体とした金属よりなる。
ツケルを主体とした金属よりなる。
同電極５の材料としては、過電圧等を少なくするために
ラネ一化されたものや、合金化されたものも使用できる
。６，７は集電体３の外側および陽極電極５の外側にこ
れらを両側から挟むように配置された１対のセパレータ
で、各内面に垂直方向に多数の凹溝が形成されている。
ラネ一化されたものや、合金化されたものも使用できる
。６，７は集電体３の外側および陽極電極５の外側にこ
れらを両側から挟むように配置された１対のセパレータ
で、各内面に垂直方向に多数の凹溝が形成されている。
そしてこれら凹条がそれぞれ陰極室８および陽極室９と
なされている。セパレータ６，７の材料は導電性のよい
鉄合金等である。そしてこれらセパレータ６，７には導
線が接続されている。こうして電解槽が構成されている
。第２図は複数の電極槽を直列に配して両端のセパレー
タに導線を接続して構成した複極式電解槽を示すもので
、このように構成することももちろん可能である。上記
のように構成された電解槽において、陰極室７には水を
、陽極室８にはＮａＯＨ，ＫＯＨ等のアルカリをそれぞ
れ供給し、陰極２および陽極５に通電して水の電解を行
う。
なされている。セパレータ６，７の材料は導電性のよい
鉄合金等である。そしてこれらセパレータ６，７には導
線が接続されている。こうして電解槽が構成されている
。第２図は複数の電極槽を直列に配して両端のセパレー
タに導線を接続して構成した複極式電解槽を示すもので
、このように構成することももちろん可能である。上記
のように構成された電解槽において、陰極室７には水を
、陽極室８にはＮａＯＨ，ＫＯＨ等のアルカリをそれぞ
れ供給し、陰極２および陽極５に通電して水の電解を行
う。
その結果、陰極側では次式の如く水素が発生する。この
反応で副生した０Ｈは陰イオン交換膜１および絶縁体４
を通過して陽極５に至る。
反応で副生した０Ｈは陰イオン交換膜１および絶縁体４
を通過して陽極５に至る。
陽極側では次式の如く酸素が発生する。この発明による
水の電解法は、以上のとおり構成されており、隔膜とし
て陰イオン交換膜を用いるので、陽イオン交換膜を用い
る場合に比べて、電解槽の構成材料を安価なものとする
ことができ、また陰イオン交換膜の片面に陰極を接合し
たので、従来のアルカリ型高温高圧水電解法に比べて、
陰極過電圧や発生した水素のボードによるオーム損失を
小さくすることができて、エネルギー効率および生産性
を大巾に向上することができる。
水の電解法は、以上のとおり構成されており、隔膜とし
て陰イオン交換膜を用いるので、陽イオン交換膜を用い
る場合に比べて、電解槽の構成材料を安価なものとする
ことができ、また陰イオン交換膜の片面に陰極を接合し
たので、従来のアルカリ型高温高圧水電解法に比べて、
陰極過電圧や発生した水素のボードによるオーム損失を
小さくすることができて、エネルギー効率および生産性
を大巾に向上することができる。
第１図はこの発明の実施例を示す電解槽の水平断面図、
第２図は複極式電解槽の水平断面図である。 １・・・・・・陰イオン交換膜、２・・・・・・陰極電
極、３・・・・・・集電体、４・・・・・・絶縁体、５
・・・・・・陽極電極、６，７・・・・・・セパレータ
、８・・・・・・陰極室、９・・・・・・陽極室。
第２図は複極式電解槽の水平断面図である。 １・・・・・・陰イオン交換膜、２・・・・・・陰極電
極、３・・・・・・集電体、４・・・・・・絶縁体、５
・・・・・・陽極電極、６，７・・・・・・セパレータ
、８・・・・・・陰極室、９・・・・・・陽極室。
Claims (1)
- １ 隔膜として陰イオン交換膜を用い、これの片面に陰
極を接合し、陰極室に水を陽極室にアルカリをそれぞれ
供給することを特徴とする水の電解法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56057430A JPS5932547B2 (ja) | 1981-04-15 | 1981-04-15 | 水の電解法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56057430A JPS5932547B2 (ja) | 1981-04-15 | 1981-04-15 | 水の電解法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57171674A JPS57171674A (en) | 1982-10-22 |
| JPS5932547B2 true JPS5932547B2 (ja) | 1984-08-09 |
Family
ID=13055435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56057430A Expired JPS5932547B2 (ja) | 1981-04-15 | 1981-04-15 | 水の電解法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5932547B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103512297A (zh) * | 2012-06-29 | 2014-01-15 | 株式会社东芝 | 冰箱以及减氧装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5350496A (en) * | 1992-08-13 | 1994-09-27 | United Technologies Corporation | Solid state high pressure oxygen generator and method of generating oxygen |
| NL2008090C2 (en) * | 2012-01-10 | 2013-07-15 | Stichting Wetsus Ct Excellence Sustainable Water Technology | Method for nitrogen recovery from an ammonium comprising fluid and bio-electrochemical system. |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5229106B2 (ja) * | 1974-07-17 | 1977-07-30 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50150216U (ja) * | 1974-05-31 | 1975-12-13 | ||
| JPS5229106U (ja) * | 1975-08-21 | 1977-03-01 |
-
1981
- 1981-04-15 JP JP56057430A patent/JPS5932547B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5229106B2 (ja) * | 1974-07-17 | 1977-07-30 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103512297A (zh) * | 2012-06-29 | 2014-01-15 | 株式会社东芝 | 冰箱以及减氧装置 |
| CN103512297B (zh) * | 2012-06-29 | 2017-04-26 | 东芝生活电器株式会社 | 冰箱以及减氧装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57171674A (en) | 1982-10-22 |
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