201042801 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 體擴散電 本發明有關一種用於袅 虱遇原的新穎氣 極，其較佳用在氯鹼電解。 【先前技術】 Ο
G 經由電化製程和裝置的氧、梦 在氣製備中。特別地係，利用㈣如 其中這些電極通常亦已知為耗氧心可爾’ 在通常已知電解電池中，通常以 據公式（I)將在陽極端上將氧 労万式根 :化成乳，而在陰極端上，根據公式⑻將水還原夜成) 2 · Cl· — Cl2 +2 · e_ ϋ〇_ 2 · Η20 +2 . e、2 . 〇Η - +1.36 V (ΐ) η2 ε - - 0.83 ν m 根據公式（I)和（H)組人氣 TO _ 力分解電勢（施加在帝衄士 σ σ還原的最小熱 刀刀解电男㈤加在书解電池上）為219 如果在陰極端上使用—耗氧陰極據。 ⑻的實際不想要氫形態，及可實現根“=二 的反應（其中氧係電化還原成氫氧離子）， ） 02 +2 H20 + 4e 4 · OH' ； E°= +〇.4 y ( 根據公式（I)和（m)組合的氧化 分解電勢(施加在電解電池上)可減少至09=! 『如此，理論上可減w.23V (伏特）必要分= 如上述’由於根據公式⑴*(111)的上述電勢 3 201042801 考反應係熱力理想限制情況，並 述熱力分解電勢因此t盔.,解電池上鈀加的上 理化與靜 力理想_情況，不管物 應，例如在電極表面上 製程中實=述mv (伏特）的節省電壓法在貝際 盆近幾ϋΓ中，由於此能源的價格已穩定升高（尤 以就必須供應至製程的電能而言，此任 何必要電勢郎省可節省相當大的電勢。 上述過電壓會至由所使用電極結 程度，例如彳丨起不必要的歐姆阻抗。#斤引起的特疋 體二r:，430揭示—種用於氯化納電解之氣 ^廣^極’其t氧可能存在驗溶液且經由揭示的電極 揭示的氣體擴散電極包括一氣體和液體渗透 、:ίΐ面施加一催化劑材料;及-氣體和液體滲 ^屬收集器，其係連結至氣體和液體渗透金屬層。為 了提高表面的疏水性，催化劑材料可為銀及/或金粒 子、和包含氟混合物的粒子之混合。根據us 5,733 43〇， 金屬層和組態為多孔材料（例如為網格或電網、或燒結 結構）的金屬收集器可達成上述氣體和液體滲透性二^ 示從1至55 mm孔直徑係用於金屬收集器。金屬收集 器和金屬層通常是在彼此接觸的區域，且包括在至少= 相對表面上的銀及/或金。 US 5,733,430未揭示獲得電極表面的結構化。範例 使此更明顯，因為同時壓製根據揭示的金屬層和金屬收 集器，呈現平坦組態。 因為雖然由於其平坦組態，以致假設電極材料上存 在可能減少化學侵蝕區域，但是結構上不利的必要大區 201042801 域電極會同時產生，所以此電極是不利的。如果 US 5,733,430的揭示使用複數個大區域電極、 艮據 不成比例的增加電流’因此才有可能任何的氧2還原用 US 2007/0095676 Λ1揭示進一步電極和電解 結構，其中根據公式（I)和⑻的反應可藉 $ 勢予以實現。陰極係組態為耗氧陰極，類似在°^^ 5,733,430中的揭示。根據使用此耗氧陰極的^ 2007/0095676 A1之電解電池具有兩結構形態。 0 在陰極與聚合物膜（位於陰極和陽極之間）之間存 在可讓水及/或驗通過的一間隙；或者，陰極與上述^ 合物膜直接接觸，然後陽極然後直接接觸。揭示的 2007/0095676A1的電極表面同樣非精密結構。 根據US 2007/0095676 A1的第一具體實施例係有 缺點，因為在水及/或鹼通過的上述間隙形態中會造成 進一步歐姆阻抗，同時必須克服此歐姆阻抗，為了使電 流流動還原氧。 ❹ 根據US 2007/0095676 A1的第二具體實施例係有 缺點，因為雖然不再呈現上述歐姆阻抗，但是另—方 ，:耗氧陰極不再能有效率操作，由於先前在耗氧陰極 ，後傳遞的電解液流動目前係相對在液體分子溶解的 氧（還原）流入。因此，在此具體實施例中，us =)^7/0095676 A1揭示從氧形成的氫氧化物離子必須以 氳氧化鈉形態從電極表面傳遞。為了更強驅動氧至陰極 表面，以補償此顯現的缺陷，必須再次施加更高的電 勢，此又是如上所述的不利狀況。 US6，117,286 (適用於上述 US2007/0095676 A1，及 5 201042801 特別尋找能克服存在於耗氧陰極與聚合物膜之間的間 隙的第一具體實施例缺陷之技術解決方案）揭示配置係 類似US2007/0095676 A1的第二具體實施例，但是不同 在於進一步的親水性、液體滲透材料層會呈現在耗氧陰 極和聚合物膜之間。 雖然陽極和陰極之間的間隔能以此方式減少，且根 據US 2007/00956% A1的第二具體實施例缺點可同時 克服，由於氫氧化物離子現可經由一親水性、液體滲透 材料層排出。另一方面，進一步材料能以此方式可引用 在陽極和陰極之間，且此可產生進一步的歐姆阻抗。根 據US 6,117,286的揭露，即使可減少程度，但上述缺點 因此會持續呈現。 US 6，117,286更進-步揭示陰極和陽極端的表面幾 何不可能為平面。而且，根據US 6，117,286的表面幾何 選擇可達成，為了要允許更佳的液體流出，包括來自親 水性、液體滲透材料層的氫氧化物離子。陰極表面因此 擁有親水性、液體滲透材料層可穿透的開口。由於必須 犧牲耗氧陰極的電極表面區域，此後如要重新取得益孔 耗氧陰極的最初效能’結果需要增加所要使用的能源 (增加電勢及/或電流形態）或需要更大結構，所以此 係有缺點。兩變體經濟上是有缺陷。 結合電解製程的結構化表面效益是在船，493,487 揭示。^ 3,493,487揭示-電解|置，包括陽極和陰極， 其可藉由塗層1%極表面將|此隔開。根據仍 3,493,487，可經由金屬板達成陰極表面的結構化，且有 小開口 ’然後經由其㈣的折皺結構提高敎度。不 201042801 過’所揭示的配置疋與薄膜支援電解製程沒有清楚關 係。 在US 3,493,487中揭示的配置存在缺點，即在陽極 區和陰極區之間未經由一薄膜隔開，所以無法避免陽極 電解液和陰極電解液的混合，或如果在陰極上塗層，此 將會整個遮蓋，所以氧只能透過塗層取得通路，而且因 此，只能非常緩慢實現氧還原（如果真會發生）。事實 為在US 3,493,487揭示的配置應用領域彳艮清楚不是如 〇 揭示（例如，在同樣裝置應用領域的US 5 733 430、 US20〇7/0095676 A1 或 us i7,286 )的薄膜支援電解。 【發明内容】 黎於先前技術，因此目標仍然是要提供—種用於薄 ^支援電解之電解電池，其包括—耗紐極且不再有先 丽技術的缺點。 〇 2驚fm發現’本發_首要主體係達成一種用 ==的以之目標’其包括-第-電極⑴， 渗透電極⑶，(2;及—第二氣體及液體 ..、係虽作陰極，其特徵為該第二電極（3 ) 係1觸的點及/或線上與該聚合物膜⑵接觸 電極（1)通常為一平板、— 坦電網或一絲網編織之_。 十-祕千 ，本發明裝置的其他具體實 亦可在接觸的點》电極U) *'或線上與聚合物膜（2)接觸。 非多孔。電極（1)為平板的形態，其可為多孔或 201042801 平坦1;工:)較佳為-多孔板、-平坦網格、- —、4網編織的形態。 弟—電極f ^ 如果第—電更佳為—多孔板的形態。 體滲透。 。1 )為多孔，其同時亦為氣體和液 時，個im、、氣體和液體渗透意謂施加標準壓力 常會產生反壓力=避免氣體滲透。不過，這些電極通 沒有氣體、1 m制此滲透，結果為毛細管壓力，所以 過同電解的㈣ 第一電液體中分子溶解的物質。 益，因為其擁有每，、及更佳具體實施例係有效 成多孔或開孔I；件第!特別大特殊表面區域，形 係仍然更有利，因為:極（ι)的更佳具體實施例 大特殊表面區域，^且Z具有上述每元件容積的特別 定性。 〜 ^可财整個裝置的高機械穩 势夕級H(1)通常包括從由碳黑、石墨、碳夺米 第和特殊金屬合金組成群組所選取的材料: 電極⑴構成的較佳材料係從石墨、 ί金、和Hastelk>y Why名下，通常熟』2 何人殊金屬合金組成的群組所選取的材料。 中，第⑴亦可塗層。在較佳具體實施例 電極⑴係使用從氧化釕（ru02) (M)2)組成的群組所選取的材料。 乳化銀 上述材料係有效益，因為其通常具有良好带 性’但是同時在陽極端上，對電解物溶液亦有良好的二 201042801 學穩定性（⑽氯化舰/或纽麟/或氯），其用於 電解裝置係特別有效益。 針對本發明之目的，如果在裝置的操作情況下〜 材料不會與周_電解物溶液，此材料稱為化學穩定， 包括例如氯仙及/或氯錢及/或緩生化學反應。 在陽離子絲薄膜訂，熟諳此雖人士通常將聚 合物膜（2)視為一聚合物臈。 較佳的聚合物膜⑵包含聚全氣續酸。 Ο
聚合物膜（2)亦可包括由其他化學穩定材料所級 成的強化絲網編織，較佳為氟化聚合物，佳 氤乙锍。 w =的聚合物膜⑺係有效益，因為其為陽離子 ==，並且如此有助於離子滲透薄膜。此然後會在 =致較低的歐姆阻抗，其減少達成電流的流動所 =物膜⑺的厚度通常係、少於lmm。薄膜 又較佳 >'於500μηι’更佳少於 低薄膜厚度係特別有利，因為此允^ 位糾，•歐雜抗減少之I為此切裝置所需的對 的而！二電極(3)為氣體和液體滲透，而且對於此目 的而吕，可為一多孔材料、—網_ 了、此目 織的形態。 格、—電網或一絲網編 織的形態電極(3)軚仫為一網格、-電網或-絲網蝙 第二 第二 電極（3)更佳為一 _ 電極（3)的網格或電 格或一電網的形態。 網的較佳及更佳結構係 9 201042801 有效益’因為此結構可容易從 的材料製成，且因為這些容^根據本發 第麵场㈣方式成2 其鉾㉛$ 3)通常包括從由碳黑 '石墨、碳夺平 i:欽、欽合金和特別金屬合金組成的群二 ί二=((I的：：為:、銀及/或鈦或合金。 極（3)上塗層。、或不塗層。較佳是在第二電 在此描述裝置的較佳發 樣能以與第二電極（3) 4 弟窀極（1)亦同 如果塗層存在L番或類似方式加以塗層。 傳導金屬或-氟化聚合上’此通常為包括一 猛、::佳:在:7:極3塗層的傳導金屬係從由鐵、 的群組所選取的金屬。，&、餓、姥、釕和銀組成 上述傳導金屬及/或合 較佳亦可存在第^°物_化物冋樣 、3 )的塗層。 更佳為銀。 較佳的氟化聚合物為 第二電極⑴的h+\^W(PTFE)。 此技術人士而言，可c係有效益，因為對熟諳 例、及藉由適當選擇傳導金屬和氟化聚合物比 水性/厭水性的觀點、合㈣成’從親 電極⑺符合製程的t要足化定性的觀點’使第二 裝置，關時使在第;;要極^將使雜據本發明的 电極（3)的額外塗層所產生的 10 201042801 歐姆阻抗保持較小。 例如’如果該裝置係用於氯鹼電解，熟諳此技術人 士可藉由例如銀的小比例和較高比例，使用聚四敗乙稀 加以塗層’達成想要的低歐姆卩且抗和本質上親水性表 面’其在此塗層為化學穩定性，可避免受到氣化物離子 和氯的侵餘’所以氧的電化學還原係以有效益方式發 生0 如果裝置用於氣鹼電解，因此第二電極（3)上的 Ο 塗層較佳包含大於80%重量比例的銀，更佳90%重量比 例的銀，最佳超過95%重量比例的銀。 關於這一點，第二電極（3)上的塗層同樣較佳包 含少於20%重量比例的聚四氣乙稀，更佳少於1〇 比例，最佳從0.2至7%重量比例。 里 上與=極(3)係在接觸的點及/或線 〇 =㈣鹤㈣料本發㈣置的―第 ，例中’第二電極（3)在空間的—方：二 _曲，並在接觸線上與聚合物膜⑺接觸°，、，、或 施例氧電解還原的本靖置第二較佳且Μ 把例卜第二電極（3)在空間的 則土具體實 並在接觸點上與聚合物膜⑺接觸。°為折鈹或弯曲， 在用於氧電解還原的本發明 施例中，第二電極（3)在第—區^4二較佳具體實 折皺或彎曲，且在此第― :5工間的—方向令為 ⑺接觸，且在第二區域m觸線上與聚合物旗 皺或彎曲，並在接觸點上與2和兩方向為折 機（2)接點。 201042801 為了本發明的目的’在空間的一或兩方向折皺或彎 曲係意謂第二電極（3)是在與聚合物膜（2)的表面垂 直的空間方向變形，其係與接觸的點或線相接觸。 在空間的一個及/或兩個方向折皺及/或彎曲的此第 二電極（3)的最佳具體實施例特徵為有關與聚合物膜 的接觸點及/或線之變形係在從聚合物膜最遠的每個變 形點的0.1至5 mm距離上。 由於容許度，所以小於上面指示的距離時常非常不 容易產生，因此從經濟觀點不是特別有利，而大於上面 指示的距離會導致在第二電極（3)和聚合物膜（2)間 的平均距離’造成過鬲的平均歐姆阻抗，因此不具效益。 在空間的一方向折皺的一具體實施例為根據本發 明的多孔材料、網格、電網或絲網編織所製成折皺薄片 形態的第二電極（3)結構。 在空間的-方向彎曲的一具體實施例為根據本發 月的夕孔材料、’周格、電網或絲網編織所製成彎曲薄片 形態的第二電極（3)結構。
在空間的兩方向拼批A 斤皺的一具體實施例為根據本發 明的多孔材料、網格、雷 Μ第mi 或絲網編織所製成薄片形態 的弟一電極（3)結構， >、具有週期性平坦區域。 隹空:間的兩方向蠻 明的多孔材料、網_1的—具體實施例為根據本發 的第二電極（3”士槿網或絲網編織所製成薄片形態 根據第！電極3;其具有週期性錐狀陷穴。 尾在接觸的減/或線树明具體實闕（其中末 別有利，因為直接接觸上，合物膜⑺接觸）係特 嘴$合_ (2)會在此產生最小 201042801 歐姆阻抗，且同時，在沒有直接接觸的地方會形成空 間；而且，形成的氫氧化物離子可透過此空間排出，不 必以逆電流從第二電極（3)移至與第二電極要接觸的 氧。如此，可達成直接接觸的低歐姆阻抗、及同時由於 沒有氧的向内傳送擴散抑制’所導致較低歐姆阻抗之二 者。整體上，結果可減少所必要的電位。 在本申請文令，特別將根據第一較佳具體實施例的 第一電極（3 )在空間的一方向中組態為折敵或彎曲。 ) 非常特別偏好係將根據第一較佳具體實施例的第 二電極（3)在空間的一方向中組態為折皺或彎曲，且 在聚合物膜（2)與在彎曲某種意義上每一響曲組態變 形間的角度係從5°至80°，較佳從2〇°至75〇，更佳從 30〇至 70。。 〇 /因為此在聚合物膜（2)與第二電極（3)間會造成 相當多的接觸線，且同時在聚合物膜（2)與第二電極 ⑶之間形成定義的通道，其中形成的&氧化物離子 能以簡單方式排出’如果此為想要，所减特別有利。 ^後在本發明裳置的其他具體實施例中，該第一 ^⑴亦能以與第二電極有_上面揭示方式進行 組態。 程，種用於產生氧電解還原裝置之製 麵的間隔上係㈣在與聚合物膜多達5 $丨好粗在拉入接&末尾，而且其中一第二電導多 徵為在Ύ在與聚合物膜接_點及/或線上，其特 孔材料係在接合聯 、個或兩個方向，以一折皺或彎曲方式變 13 201042801 形。 第一電導材料在於上面揭示與本發明裝置有關的 弟·一電極（1)材料。 聚合物膜在於上面揭示與本發明裝置有關的聚合 物膜（2 )。 第二電導多孔材料在於上面揭示與本發明裝置有 關的第二電極（3)材料。 在此，由於上述材料全都具有高特定導電率，且同 時可立即變形，以致本發明製程能以簡單方式實施，所 以此類材料係有效益。 在空間的一個或兩個方向折皺或彎曲變形可經由 通常已知的金屬加工製程加以實施。此製程為例如金屬 材料之深拉、彎曲、拉伸、（熱）壓等。 在本發明製程的一較佳具體實施例中，先塗層第二 電導多孔材料，然後接觸該聚合物膜（2)。 在較佳具體實施例中，藉由使用含至少金屬粉比例 與氟化聚合物粒子比例之混合物，處理第二電導多孔材 料先完成塗層。 在本發明製程的更佳具體實施例中，混合物為一懸 浮液。該處理在此可浸入懸浮液或使用懸浮液喷灑。 上述粒子的懸浮液會呈現之液體可為水或有機溶 劑。如果使用有機溶劑，此為無法溶解氟化聚合物之有 機溶劑。 不過，較佳使用能當作用於產生懸浮液液體的水。 懸浮液亦包括一增稠劑。增稠劑為可溶解在用於產 生懸浮液之液體的材料，且甚至會以小量明顯增加液體 14 201042801 的動態黏性。 ^增稠劑之未麵的範例為纖維素之衍生物，例如 經丙基纖維素、甲基纖較、乙基纖維素等。 較錄用增稠劑，且更佳為甲基纖維素。 S亥懸浮液更包括一清潔劑。 a，月Γ=ί例如離子或非離子表面活性劑，例如材料 心已知為商W 一 Tween、或材料已知為商品名系 列 Triton。 Ο
較佳使用^_，且較佳特別為
Triton-X 100。 用於土層第一電導多孔材料之懸浮液通常包括從 1〇%至冒°重量比例的金屬粉、及從（U%至20%重量 比例的氟化聚合物粒子。 在本發明製程的較佳频實_中，懸浮液包括從 30%至80%重量比例的水、從1〇%至7〇%重量比例的金 屬粉、從0.1%至20〇/❶重量比例的氟化聚合物粒子、從 0.0520/。至1.5%重莖比例的增稠劑及從〇. 1 %至重量 比例的μ潔劑，其中比例增加多達！ 〇〇〇/。重量比例。 ^使用上述懸浮液之—處理第二電導多孔材料之 後’在較佳發展巾，獲㈣㈣通常會乾燥及隨後燒結。 在進一步較佳發展中，乾燥亦能根據本發明的製 程，。以熱壓變形的方式實施。乾燥通常是在⑼紙至 200 C的溫度上實施。如果根據以熱壓同時變形的進一 乂車又佳發展加以實施乾燥，乾燥可在周圍溫度（1〇13 以上的壓力下實施，並經由機械裝置施加壓力， 巴用於使產生的第二電導多孔材料變形的負模且。 因為乾燥可使用於塗層第二電導多孔材料的懸浮 201042801 液殘留物移除，以致這些殘留物不會在表面上如同薄膜 保留’如此增加歐姆阻抗，所以乾燥係有效益。 燒結通常是在從200X：至40(TC的溫度上實施。 因為燒結使任何增稠劑及/或清潔劑仍呈現在第二 电導多孔材料表面，所以燒結是有效益，其中該第二電 導多孔材料表面會藉由將殘留物轉換成氣體複合物（例 如二氧化碳和水汽）而移除。他們因此不會在表面上以 薄膜形態保留，如此可增加歐姆阻抗，此不是有效益。 同時，氟化聚合物通常在這些溫度上沒有明顯的水 汽壓力或在這些溫度上仍然不會分解至一定程度，以便 他們僅軟化，並與金屬粉結合一起，其在介面上，使用 第二電導多孔材料燒結，且本身形成一傳導性，但為化 學穩定薄膜。 使用懸浮液和隨後乾燥和燒結之處理形態予以塗 層後，如此可在第二電導多孔材料上獲得本質上由只有 金屬粉與少量氟化聚合物材料所組成的塗層。 此層係有效益，因為此層同時擁有高^電率、 效益化學穩定性、連同意欲的親水性。 根據上述塗層期間的進一步較佳發展，第一電導材 料結合至聚合物膜和塗層或未塗層的第二電 料會受到機械元件（例如框架或失甜元件）的影ς，但 亦受到（熱）壓形態結合一起的影響。 一 尽赞料一残供使用本發明的震置、或本發明 程所獲得的裝置’以用於氧電化學還原及 物至氣的電化學氧化製程- ' ^ 其中氣和氫氧 最後，本發明提供氣烷基電解製程 16 201042801 化鈉是在由兩電極（1和3)之一所包圍的聚合物膜（2) 分開的兩反應區域中加以電化學形成，其利用呈現在第 一反應區域的氯化鈉溶液、及呈現在另一反應區域之含 分子溶解氧的溶液’其特徵為溶液含分子溶解氧的反應 區域係接觸一氣體和液體滲透電極（3)，其係與保持接 觸的聚合物膜（2)有關空間中的一個及/或兩個方向， 係以折皺及/或彎曲方法變形；且氯化鈉溶液係接觸一 氣體和液體滲透電極（丨），並在兩電極間施加低於2.3 v (伏特）的電勢。 有關使用於製程中的電極（丨和3)、或有關使用於 本發明製程的聚合物膜之本發明製程較佳具體實 施例包括在本發明裝置申請本中所述的具體實施例。 在上述電勢上，通常藉由施加從2至10 kA/m2 的電流密度加以操作本發明製程。 在本發明製程的進一步較佳具體實施例中，在從2 至6 kA/m2的電流密度上，施加低於2V (伏特）的電 勢。 這類製耘係特別有利，因為相較於先前技術，利用 降低的宅力，在上述電流密度上的電勢降低允許氧還 原，且同時允許氯化物至氯的氧化作用。 【實施方式] 範例」_ 範例13 :根據本發明產生電極 平坦鎳網（取自德國Haver & B〇ecker公司）具有 m、’周格、及〇.丨mm電線厚度，塗佈各種不同懸浮 17 201042801 液，成份如表1所示，其程序係先以懸浮液1至3噴灑 鎳網，然後在3 mm距離及60°角，以130°C彎曲至一 平面，最後以340°C進行燒結。 表1 :用於塗層兩電極之懸浮液成份 材料Μ吏用各種懸浮液 (來源） 懸浮液1 (範例1) 懸浮液2 (範例2) 懸浮液3 (範例3) Silver Power (SF9 Edmund，取自 Ferro 30 wt.% 30 wt.% 30 wt.% GmbH) 甲基纖維素，當作增稠 劑（Walcocel MKX 70.000PP01，取自 0.5 wt.% 0.5 wt.% 0.5 wt.% Wolff Cellulosics GmbH & Co KG) Triton X-l00,當作清潔 劑（取自 Fluka Chemie 0.5 wt.% 0.5 wt.% 0.5 wt.% AG) Polytetrafluoroethylene (PTFE 5035R，取自 0.3 wt.% 0.61 wt.% 0.93 wt.% Dyneon) 水 68.7 wt.% 68.39 wt.% 68.07 wt.% 獲得根據本發明的三電極。 比較性範例1-3 :未根據本發明的電極產生 三電極是以類似範例1-3的方式產生，唯一不同在 於未成形，但保留平坦形態。 18 201042801 範例4-6 :產生根據本發明的裝置，其擁有如範例 U的電極 範例1-3的電極會接觸，形成具有鈦（當作陽極） 才示準電極（取自 DeNora Deutschland GmbH)及 Nafi0n 982WX (取自DuP〇nt)聚合物膜之陰極，此程序係經 夾框提供電解電池，且電極係經由一電位和電流源以電 f此連接。平坦陽極等於電極主動區域的情況中，自由 突出區域是經由框架而固定在25 cm2。範例1-3的主動 〇 電極表面區域在每個情況是48 cm2，因此發生變形。 比較性範例4-6:根據本發明具有如比較性範例 的電極產生裝置 電解電池係按照範例4_6中的每一範例加以產生， 其=一的不同在於來自比較性範例丨_3的電極係用在每 個情況’而不是範例U的電極；及在比較性範例Μ 的電極和^^合物膜之間提供3 mm間隙。這些係平坦， 因此每個情況具有25 em2的主動表面區域。 Q 範例7:使用根據範例4裝置的氣鹼電解程序 根據範例4的電解電池（範例1的電極）係置於容 裔’以f成由電解電池分開的兩反應區。30%重量比例 的，度氫氧化納水溶液係加人範例i的電極端，而 重I比例㈣度氯化納水溶液係加人標準電極端。經由 大儲水庫水溶液可魏相對的反應區域重新循環， 為了f卿小時的作業時間達成約一定成份濃度。 P氫氧化鈉溶液端的標準壓力為約180mbar，氧的標 準壓力係引用在氫氧化納溶液，構成標準壓力30 mbar’且其餘標準壓力15〇她时係由氫氧化納的升高 201042801 儲水庫所⑽。練序是在9g 測量是在各種不同應用電 小時實施。結果在刚小;：也内勢9=，度、超過 7的電池勢與電流密度比較圖:广、夺間無關，如圖 驗電：範例7:使用根據比較性範例4的裝置之氣 的每一實驗結果，唯一的 fe例4 (來自比較性範例 實施的實驗係類似範例7 不同在於目前使用來自比較性 1的電極）的電解電池。 度比車二:疋與時間無關’如圖7的電池勢與電流密 範例7和比較性範例7之 密度下，根據本發明的裝置需权硕不，在相同的電流 本發明的裝置，其在4kA/^2電池勢，相較於非根據 伏特）。若要排除減少電池勢之係明顯低於130mV (毫 電極（未根據本發明）與聚人#有利影響係由於在第二 可能性，該間隙係只為丨Q匆膜間的不幸選擇間隙之 ， · ΓΠΐϊΙ 的—.
/m可測量減少約6〇mV電、、也 +。不過，在4kA 的裝置有利影響只歸於平均減f。此排除根據本發明 膜間的間隙寬度之可能性。_入少在第二電極與聚合物 【圖式簡單說明】 式及範例來幫助描述本發 明而非限 以下係利用圖 制本發明。 圖1至3顯示使用電 體實施例。 祠的本發明裝置電極的較佳具 20 201042801 圖4至6顯示使用圖1至 的較佳具體實施例。所不電極的本發明裝置 圖7顯示根據本發_—製程的電池勢與電流密 又比較圖及未根據本發明的一製程。 極空L: 一明：，在由電網材料所製成本發明裝置電 .„ &彎曲變形。圖1 U)描述電極區域的平 Θ ’圖1 (b)描述沿著圖1 () A-A的截面圖。 …⑷所不相同電極線條 =2明確顯㈣電網材料所製成本發日錄置電極 的-方向折M變形。圖2(a)描述電極區域的平 2⑴描述沿著圖2(a)顯示相同電 A_A的截面圖。 =3明確顯示由電網材料所製成本發明裝置電極 的㈣向相變形。圖3⑷描述電極區域的平 a:的LT)描述沿著圖3 (a)顯示相同電極線條 的截面圖，圖3(c)顯示沿著線條B_B的截面圖。 $ 4明確顯示本發，置第—具體實施例的側視 二一第—電極⑴’其形態為一平坦絲網編 ^、在-側的整個表面上與聚合物膜（2)接觸；及 複(3)，其為圖1所述的具體實施例，在接觸 線上與聚合物臈（2)接觸。 ^5明確顯示本發明裝置第二具體實施例的側視 竇二括.一第一電極⑴，其形態為圖2所述具體 _ W ”祕’在接觸線上與聚合物膜（2)接觸；及一第 j極（3)’其為圖1所述的具體實施例，同樣是在接 觸線上與聚合物膜（2)接觸。 201042801 圖6的（a)和（b)明確顯示本發明裝置第三具體 實施例的側視圖，其包括：一第一電極（1)，其形態為 一平坦絲網編織形態，且在與聚合物膜（2)的一側整 個區域接觸；及一第二電極（3)，其為圖3所述的具體 實施例，在數個觸接點上與聚合物膜（2)接觸。 圖7係以kA/m2為單位，以電流密度（A )的函 式，顯示伏特單位的電池勢（S)圖，其係用於本發明 製程之氯鹼電解，特別係根據範例7的資料(點和粗虛 線）；及用於非根據本發明製程之氯烷基電解，特別係 根據比較性範例7的資料(三角形和細連續線）。 【主要元件符號說明】 1 第一電極 2 聚合物膜 3 第二電極 22