WO2012034549A2 - Method for producing hydrogen and/or silane - Google Patents

Method for producing hydrogen and/or silane Download PDF

Info

Publication number
WO2012034549A2
WO2012034549A2 PCT/DE2011/001472 DE2011001472W WO2012034549A2 WO 2012034549 A2 WO2012034549 A2 WO 2012034549A2 DE 2011001472 W DE2011001472 W DE 2011001472W WO 2012034549 A2 WO2012034549 A2 WO 2012034549A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hydrogen
electrolyte
silane
production method
electrolysis
Prior art date
Application number
PCT/DE2011/001472
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2012034549A3 (en
Inventor
Norbert Rade
Ernst Oepen
Original Assignee
Norbert Rade
Ernst Oepen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Norbert Rade, Ernst Oepen filed Critical Norbert Rade
Priority to DE112011104220T priority Critical patent/DE112011104220A5/en
Publication of WO2012034549A2 publication Critical patent/WO2012034549A2/en
Publication of WO2012034549A3 publication Critical patent/WO2012034549A3/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of hydrogen by electrolysis of an aqueous and / or an alcohol-containing electrolyte. Likewise, the invention relates to a process for the production of silane. [02] For example, it is known from DE 36 12 666 A1 to use nickel-containing anodes for the electrolysis of potassium hydroxide solutions. Also, many other electrolytic processes for producing hydrogen are known in the prior art.
  • silane is known, for example, by decomposition of magnesium silicide under acidic conditions, by the method of Sundermeyer in a molten salt reaction medium of tetrachlorosilane with a hydrogen donor, and by a Muller-Rochow synthesis.
  • Monosilane can also be prepared, for example, by passing hydrogen or chloromethylene through pure silicon powder.
  • Higher-grade silanes can be prepared, for example, by pyrolysis by means of electrical discharge, as known, for example, from WO 2008/000241 A2 or from DE 694 07 839 T2, in which case even complex purification processes or distillations are necessary.
  • a method for producing hydrogen by means of electrolysis of an aqueous electrolyte is proposed, which is characterized in that an element of IV. Main group is applied to the electrolyte.
  • a method for producing hydrogen by electrolysis of an electrolyte containing alcohols is proposed, which is also characterized in that the electrolyte is given an element of the fourth main group.
  • the alcohols can of course also be present in diluted form and in particular methanol leads to excellent results.
  • the carbons with the Element of the fourth main group react and excreted, so that the surface cycle of carbon, which ultimately includes the climate-damaging carbon dioxide, carbon can be withdrawn, since the excreted substances can be readily disposed of.
  • silicon in crystalline form preferably reasonably finely ground silicon, can be introduced into the electrolyte.
  • germanium or tin or carbon or lead are similarly advantageous.
  • the element of the IV. Main group can also be given in the form of compounds, for example in crystalline form, as an oxide or as part of a molecular chain to the electrolyte.
  • silicon can be applied as silicon oxide or in the form of silanes to the electrolyte.
  • silane is to be understood in its broadest sense and in particular also includes the derivatives of silanes, such as chlorosilanes, tetramethylsilane, dichloromethylsilanes and all other corresponding compounds. [13] It has proven particularly advantageous to use an alkali or alkaline-earth solution in the form of an electrolyte. In particular, corresponding hydroxides are advantageous.
  • the monovalent hydroxides may comprise potassium hydroxide, which, according to experiments by the inventors, leads to a high yield with good controllability of the process.
  • potassium hydroxide which, according to experiments by the inventors, leads to a high yield with good controllability of the process.
  • sodium hydroxide under certain circumstances also in admixture with potassium hydroxide, applicable.
  • other monovalent hydroxides such as lithium, rubidium, cesium, and fruium hydroxide, appear to be suitably applicable.
  • the use of only potassium hydroxide as the electrolyte although traces of other electrolytes may be present, so that even the use of 90% potassium hydroxide as the electrolyte brings corresponding advantages.
  • salts can be given to the electrolyte.
  • Saline sodium chloride
  • potassium chloride is particularly suitable for this purpose.
  • suitable salts in particular the temperature coefficient in the electrolysis can be controlled, in which regard, in particular, cooking salt has proved to be an excellently suitable additive.
  • an electrode an electrode containing metals of VI. or VII. Subgroup, be provided.
  • the electrodes consist essentially of nickel, in particular with a purity of more than 95% or more than 99%, so that any other constituents, in particular also other metals, can only be regarded as impurities.
  • Other metals of the platinum and nickel triad of VIII. Subgroup can be used appropriately advantageous, but are generally much more expensive.
  • metals of the iron group as well as the light and heavy platinum group can be used.
  • chromium and the other metal of the VI. Subgroup can be used as appropriate electrodes.
  • the electrodes are important for the electrolysis.
  • the electrodes can be constructed relatively complex and, for example, have a correspondingly coated carrier material. Structurally particularly simple, however, is the use of corresponding plates, it has surprisingly been found that even by planar metallic surfaces, in particular with the features described above in terms of purity and resistivity, a sufficient efficiency can be realized.
  • the electrodes can also be made more complex and comprise, for example, a porous material.
  • the electrodes may have further catalytically active layers, such as a suitable porous surface coating or the like.
  • the electrode surfaces may include metal alloys or sintered surfaces of a plurality of different of the aforementioned metals.
  • electrolyte refers to any medium from which hydrogen or silane can be supplied by means of electricity, but in particular an electrolyte according to the invention may be in liquid form and is preferably water in which ions, for example potassium ions and OH groups, are enriched to close the circuit.
  • a housing made of irreversibly crosslinked plastic, preferably made of synthetic resin or polypropylene (PP), is used as the electrolysis tank, so that a sufficient fatigue strength and in particular also tightness can be ensured in relation to the electrolytes used.
  • PP polypropylene
  • the electrolyte and / or the electrodes can be tempered. Depending on the specific requirements, a cooling or heating may be useful, this possibly also can be provided by the chemical or electrochemical processes, In particular, by the appropriate choice of the abandoned ion, for example in the form of the abovementioned hydroxides or salts, in particular by the use of potassium hydroxide and / or common salt, the temperature of the reactions to the existing requirements be adjusted.
  • the ions can be used in mixtures, for example in the form of both potassium hydroxide and common salt.
  • Figure 1 is a schematic representation of an electrolysis tank
  • FIG. 2 is a schematic detail of the electrolysis tank of Figure 1;
  • FIG. 3 is a schematic detail of another electrolysis tank in
  • Figure 4 is a section through the electrolysis tank of Figure 3 taken along the line IV-IV in Figure 3;
  • Figure 5 is a section through the electrolysis tank of Figures 3 and 4 along the
  • FIG. 6 shows a section through the electrolysis container according to FIGS. 3 to 5 along the line
  • the electrolysis tank 10 shown schematically in FIG. 1 (see in particular FIG. 2) is connected to a water reservoir 1 1 via a supply line 12 and is connected to a power source 15 via connection lines 13, 14.
  • the electrolysis tank 10 is filled with a 5% potassium hydroxide solution 16, provided by the electrolysis and the intake manifold 7 supplied hydrogen and oxygen lead to a corresponding reduction of water in the electrolysis tank 10, which via the supply line 12 from the water reservoir 1 1 is replaced.
  • Electrodes 17 are formed as plates and are arranged parallel to each other.
  • One of the two outer plates 17 is connected to the positive pole 18 of the battery 15, which in this embodiment, a voltage of about 12 V connected, while the other of the two outer plates 17 is connected to the negative terminal 19.
  • the remaining plates 17 are arranged substantially equidistantly between the two outer plates 17. [27] In this way, a voltage gradient of each forms between the plates 17, so that in each case approximately 2 V voltage applied between the respective opposite electrode surfaces,
  • the electrodes are made of nickel with the DIN designation LC-Ni99 (Ni 201).
  • a first filter stage 21 is provided, so that forms a free space below the filter stage 21, which can be used as a foam space 22.
  • a second filter stage 23 any electrolyte residues, in particular potassium hydroxide components, which are possibly entrained by the electrolytically generated hydrogen or oxygen, can be trapped.
  • finest water droplets can be intercepted, so that only gases get into the engine 1. In this way, moreover, losses of electrolyte are largely avoided, with any potassium hydroxide components can be rinsed back through the water when it is replaced via the supply line 12. This way, losses of electrolytes can be minimized
  • the electrolysis tank 50 shown in Figures 3 to 6 can be used instead of the electrolysis tank 10 of Figures 1 and 2, by the outer Electrodes 52 and 54 of a further three electrodes 56 comprehensive electrode package of parallel nickel plates made of nickel with the DIN designation LC-Ni99 (Ni 201) via terminals 58 to the power source 15 ( Figure 1) and gas outlets 60 to the intake manifold 7 (FIG 1) are connected.
  • the electrolysis tank 50 is double-walled, wherein the inner wall 62 encloses an electrolysis space in which the electrodes 52, 54, 56 are arranged.
  • the outer wall 64 encloses on the one hand a water supply 66 and on the other hand a moisture separation chamber 68.
  • Water supply 66 and moisture separation chamber 68 are separated from each other by a wall 70 which has two passages 72 through which water and electrolyte can be transferred from the moisture separation chamber 68 into the water reservoir 66 ,
  • water can be refilled via a refill opening 74, which is closed with a closure 76.
  • Any electrolyte deposited in the moisture separation space 68 is backwashed by replenishment into the water reservoir 66.
  • Potassium hydroxide can be topped up via separate refill openings 78 (merely exemplified), which are each likewise closed by closures 80 (merely numbered as an example).
  • a foam space 84 is also formed in this exemplary embodiment, in which, in particular, oxygen and hydrogen can be temporarily stored and, if appropriate, also mixed with oxyhydrogen gas.
  • gas outlet openings 86 are arranged (numbered example), which extend into the foam space 84, wherein the constriction caused thereby serves as a retaining means for the foam - and in particular for the electrolyte which forms the foam.
  • the gas outlet openings 86 open into the Moisture deposition space 68, in which residual electrolyte can be deposited. Likewise, moisture can separate there and the lane, hydrogen, oxygen and possibly also water molecules mix intimately before they leave the electrolysis tank 50 via the gas outlets 60.
  • an aqueous slurry of silicon powder is also added to the electrolyte.
  • this may be 200 ml of such a slurry at 300 ml of electrolyte, with approximately 200 g of Si introduced into this slurry.
  • cooking salt is also abandoned, and if necessary, the potassium hydroxide can optionally be dispensed with in an alternative reaction.
  • silanes in particular also higher-value silanes, are produced in the electrolyte and, after a certain period of time, the electrical energy is used essentially catalytically essentially or in high proportions.
  • Silanes are relatively unstable, unlike alkanes.
  • silicon atomic or in metallic form can be provided as silicon oxide, silane or otherwise. It is also possible, for example, to withdraw or otherwise use silanes, if hydrogen and silicon are then added to the process accordingly.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

In order to improve a method for producing hydrogen by electrolyzing an aqueous electrolyte and/or an electrolyte containing alcohols, an element of main group IV is fed to the electrolyte.

Description

Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff und/oder Silan  Process for the production of hydrogen and / or silane
[01] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff mittels Elektrolyse eines wässrigen und/oder eines Alkohole enthaltenen Elektrolyten. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung von Silan. [02] Beispielsweise ist es aus der DE 36 12 666 A1 bekannt, Nickel-haltige Anoden für die Elektrolyse von Kaliumhydroxidlösungen zu verwenden. Auch sind aus dem Stand der Technik viele andere elektrolytische Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff bekannt. [01] The invention relates to a process for the production of hydrogen by electrolysis of an aqueous and / or an alcohol-containing electrolyte. Likewise, the invention relates to a process for the production of silane. [02] For example, it is known from DE 36 12 666 A1 to use nickel-containing anodes for the electrolysis of potassium hydroxide solutions. Also, many other electrolytic processes for producing hydrogen are known in the prior art.
[03] Andererseits ist die Herstellung von Silan beispielsweise mittels Zersetzung von Magnesiumsilicid unter sauren Bedingungen, nach der Methode von Sundermeyer in einer Salzschmelze als Reaktionsmedium aus Tetrachlorsilan mit einem Wasserstoffdonator sowie mittels einer Müller-Rochow-Synthese bekannt. Monosilan kann beispielsweise auch durch das Durchleiten von Wasserstoff oder Chlormethylen durch reines Siliziumpulver dargestellt werden. Höherwertige Silane können beispielsweise durch Pyrolyse mittels elektrischer Entladung dargestellt werden, wie beispielsweise aus der WO 2008/000241 A2 oder aus der DE 694 07 839 T2 bekannt, wobei dann noch komplexe Reinigungsverfahren oder Destillationen notwendig sind. On the other hand, the production of silane is known, for example, by decomposition of magnesium silicide under acidic conditions, by the method of Sundermeyer in a molten salt reaction medium of tetrachlorosilane with a hydrogen donor, and by a Muller-Rochow synthesis. Monosilane can also be prepared, for example, by passing hydrogen or chloromethylene through pure silicon powder. Higher-grade silanes can be prepared, for example, by pyrolysis by means of electrical discharge, as known, for example, from WO 2008/000241 A2 or from DE 694 07 839 T2, in which case even complex purification processes or distillations are necessary.
[04] Hierbei wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff mittels Elektrolyse eines wässrigen Elektrolyten vorgeschlagen, welches sich dadurch auszeichnet, dass dem Elektrolyt ein Element der IV. Hauptgruppe aufgegeben wird. [05] Alternativ bzw. kumulativ hierzu wird ein Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff mittels Elektrolyse ein Alkohole enthaltenden Elektrolyten vorgeschlagen, welches sich ebenfalls dadurch auszeichnet, das dem Elektrolyt ein Element der vierten Hauptgruppe aufgegeben wird. [04] According to the invention, a method for producing hydrogen by means of electrolysis of an aqueous electrolyte is proposed, which is characterized in that an element of IV. Main group is applied to the electrolyte. [05] Alternatively or cumulatively, a method for producing hydrogen by electrolysis of an electrolyte containing alcohols is proposed, which is also characterized in that the electrolyte is given an element of the fourth main group.
[06] Hierbei hat sich herausgestellt, dass die Alkohole selbstverständlich auch in verdünnter Form vorliegen können und insbesondere Methanol zu hervorragenden Ergebnissen führt. Neben einer hohen Wasserstoffausbeute können insbesondere die Kohlenstoffe mit dem Element der vierten Hauptgruppe reagieren und ausgeschieden werden, sodass dem Oberflächenkreislauf von Kohlenstoff, welcher letztlich das klimaschädliche Kohlendioxyd umfasst, Kohlenstoff entzogen werden kann, da die ausgeschiedenen Stoffe ohne weiteres Endgelagert werden können. [07] Hierbei kann beispielsweise Silizium in kristalliner Form, vorzugsweise einigermaßen fein gemahlenes Silizium dem Elektrolyten aufgegeben werden. Es ist andererseits auch denkbar, dass Germanium oder Zinn bzw. Kohlenstoff oder Blei ähnlich vorteilhaft sind. It has been found that the alcohols can of course also be present in diluted form and in particular methanol leads to excellent results. In addition to a high hydrogen yield, in particular the carbons with the Element of the fourth main group react and excreted, so that the surface cycle of carbon, which ultimately includes the climate-damaging carbon dioxide, carbon can be withdrawn, since the excreted substances can be readily disposed of. [07] In this case, for example, silicon in crystalline form, preferably reasonably finely ground silicon, can be introduced into the electrolyte. On the other hand, it is also conceivable that germanium or tin or carbon or lead are similarly advantageous.
[08] In einer alternativen Ausführungsform, aber auch ergänzend hierzu, kann das Element der IV. Hauptgruppe auch in Verbindungsform, beispielsweise in kristalliner Form, als Oxid bzw. als Bestandteil einer Molekülkette dem Elektrolyt aufgegeben werden. So kann beispielsweise Silizium als Siliziumoxid oder in Form von Silanen dem Elektrolyten aufgegeben werden. [08] In an alternative embodiment, but also in addition thereto, the element of the IV. Main group can also be given in the form of compounds, for example in crystalline form, as an oxide or as part of a molecular chain to the electrolyte. For example, silicon can be applied as silicon oxide or in the form of silanes to the electrolyte.
[09] Es hat sich herausgestellt, dass die Anwesenheit von Silizium zu völlig unerwarteten Reaktionen führt. Erste Analysen zeigen die Erzeugung von Silanen, wobei über die Stromstärke bzw. die elektrische Spannung mithin - so ist die Vermutung - sogar ohne Weiteres höherwertige Silane dargestellt werden können. Ggf. können durch die Anwesenheit anderer Atome oder Moleküle die Silane in gewünschter Weise modifiziert werden. Bei geeigneter Prozessführung können die Silane abgeführt werden, beispielsweise durch ergänzende Temperierung. [10] Werden die Silane nicht abgeführt, so oxidieren sie mit dem vorliegenden Sauerstoff zu Siliziumoxid. Noch nicht abschließend geklärt ist, ob es möglich ist, das Siliziumoxid wieder aufzuspalten und so das Silizium als Katalysator für die Wasserstoffproduktion zu nutzen. Auch hier können u.U. die elektrochemischen Gegebenheiten des vorliegenden Verfahrens hierzu zu nutzen. [ 1 1] Dementsprechend wird ein Verfahren zur Erzeugung von Silan vorgeschlagen, welches sich dadurch auszeichnet, dass ein Silizium oder eine Siliziumverbindung enthaltender Elektrolyt einer Elektrolyse unterzogen wird. [ 12] Hierbei sei betont, dass in vorliegendem Zusammenhang der Begriff "Silan" in seiner weitesten Bedeutung zu verstehen ist und insbesondere auch die Derivate der Silane, wie Chlorsilane, Tetramethylsilan, Dichlormethylsilane und alle weiteren entsprechenden Verbindungen umfasst. [13] Besonders vorteilhaft hat sich als Elektrolyt ein Alkali- oder Erdalkalilaugenlösung bewährt. Insbesondere sind entsprechende Hydroxide vorteilhaft. [09] It has been found that the presence of silicon leads to completely unexpected reactions. Initial analyzes show the production of silanes, whereby the current intensity or the electrical voltage can therefore - as the assumption is - even easily represent higher-order silanes. Possibly. For example, by the presence of other atoms or molecules, the silanes can be modified as desired. With suitable process control, the silanes can be removed, for example by additional temperature control. [10] If the silanes are not removed, they oxidize with the available oxygen to silica. It has not yet been conclusively clarified whether it is possible to split the silica again and thus to use the silicon as a catalyst for hydrogen production. Again, it may be possible to use the electrochemical conditions of the present method for this purpose. Accordingly, a method for producing silane is proposed, which is characterized in that an electrolyte containing silicon or a silicon compound is subjected to electrolysis. It should be emphasized that in the present context, the term "silane" is to be understood in its broadest sense and in particular also includes the derivatives of silanes, such as chlorosilanes, tetramethylsilane, dichloromethylsilanes and all other corresponding compounds. [13] It has proven particularly advantageous to use an alkali or alkaline-earth solution in the form of an electrolyte. In particular, corresponding hydroxides are advantageous.
[14] Besonders können die einwertigen Hydroxide Kaliumhydroxid umfassen, was nach Experimenten der Erfinder zu einer hohen Ausbeute bei guter Steuerbarkeit des Prozesses führt. Andererseits ist insbesondere auch Natriumhydroxid, unter Umständen auch in Mischung mit Kaliumhydroxid, anwendbar. Ebenso scheinen jedoch auch die anderen einwertigen Hydroxide, als da beispielsweise sind Lithium-, Rubidium-, Caesium- und Franciumhydroxid, geeignet anwendbar. Besonders vorzugsweise scheint die Verwendung von ausschließlich Kaliumhydroxid als Elektrolyt, wobei auch Spuren anderer Elektrolyten vorhanden sein können, so dass auch bereits die Verwendung von 90% Kaliumhydroxid als Elektrolyt entsprechende Vorteile bringt. [14] In particular, the monovalent hydroxides may comprise potassium hydroxide, which, according to experiments by the inventors, leads to a high yield with good controllability of the process. On the other hand, in particular sodium hydroxide, under certain circumstances also in admixture with potassium hydroxide, applicable. Likewise, however, other monovalent hydroxides, such as lithium, rubidium, cesium, and fruium hydroxide, appear to be suitably applicable. Particularly preferably, the use of only potassium hydroxide as the electrolyte, although traces of other electrolytes may be present, so that even the use of 90% potassium hydroxide as the electrolyte brings corresponding advantages.
[ 15] Kumulativ zw. alternativ können auch Salze dem Elektrolyten aufgegeben werden. Hierbei bietet sich insbesondere Kochsalz (Natriumchlorid) oder Kaliumchlorid an. Durch die geeigneten Salze kann insbesondere der Temperaturgang bei der Elektrolyse gesteuert werden, wobei sich diesbezüglich insbesondere Kochsalz als hervorragend geeigneter Zusatz herausgestellt hat. [15] Cumulative zw. Alternatively, salts can be given to the electrolyte. Saline (sodium chloride) or potassium chloride is particularly suitable for this purpose. By the suitable salts, in particular the temperature coefficient in the electrolysis can be controlled, in which regard, in particular, cooking salt has proved to be an excellently suitable additive.
[16] Als eine Elektrode kann eine Elektrode, die Metalle der VI. oder VII. Nebengruppe enthält, vorgesehen sein. [16] As an electrode, an electrode containing metals of VI. or VII. Subgroup, be provided.
[ 17] Vorzugsweise bestehen die Elektroden im Wesentlichen aus Nickel, insbesondere mit einer Reinheit von über 95% bzw. von über 99%, so dass etwaige andere Bestandteile, insbesondere auch andere Metalle lediglich als Unreinheiten gewertet werden können. Auch andere Metalle der Platin- und Nickeltriade der VIII. Nebengruppe können entsprechend vorteilhaft genutzt werden, sind aber in der Regel wesentlich teurer. Ebenso können auch Metalle der Eisengruppe sowie der leichten und schweren Platingruppe zu Anwendung kommen. Auch hat sich herausgestellt, dass Chrom und die anderen Metall der VI. Nebengruppe als entsprechende Elektroden zur Anwendung kommen können. Auch bei den vorgenannten Metallen kommen vorzugsweise verhältnismäßig reine metallische Strukturen, ggf. als zusammengefügte, z.B. gesinterte Einzelkristalle, zur Anwendung, wobei auch hier Reinheiten von über 95% bzw. 99% vorteilhaft sind. [ 18] Es versteht sich, dass für die Elektrolyse im Wesentlichen die Elektrodenoberflächen von Bedeutung sind. Insofern können die Elektroden verhältnismäßig komplex aufgebaut sein und beispielsweise ein entsprechend beschichtetes Trägermaterial aufweisen. Baulich besonders einfach ist jedoch die Verwendung von entsprechenden Platten, wobei sich überraschender Weise herausgestellt hat, dass bereits durch ebene metallische Oberflächen, insbesondere mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen hinsichtlich der Reinheit und des spezifischen Widerstandes, ein ausreichender Wirkungsgrad realisiert werden kann. Andererseits können die Elektroden auch komplexer ausgestaltet sein und beispielsweise ein poröses Material umfassen. Ebenso können die Elektroden noch weitere katalytisch wirksame Lagen, wie beispielsweise eine geeignete poröse Oberflächenbeschichtung oder ähnliches, aufweisen. Auch können die Elektrodenoberflächen Metalllegierungen oder gesinterte Oberflächen aus mehreren verschiedenen der vorgenannten Metalle aufweisen. [17] Preferably, the electrodes consist essentially of nickel, in particular with a purity of more than 95% or more than 99%, so that any other constituents, in particular also other metals, can only be regarded as impurities. Other metals of the platinum and nickel triad of VIII. Subgroup can be used appropriately advantageous, but are generally much more expensive. Likewise, metals of the iron group as well as the light and heavy platinum group can be used. Also, it has been found that chromium and the other metal of the VI. Subgroup can be used as appropriate electrodes. Also in the case of the abovementioned metals, preferably relatively pure metallic structures, if appropriate as joined together, for example sintered single crystals, are used, whereby purities of more than 95% or 99% are also advantageous here. [18] It is understood that essentially the electrode surfaces are important for the electrolysis. In this respect, the electrodes can be constructed relatively complex and, for example, have a correspondingly coated carrier material. Structurally particularly simple, however, is the use of corresponding plates, it has surprisingly been found that even by planar metallic surfaces, in particular with the features described above in terms of purity and resistivity, a sufficient efficiency can be realized. On the other hand, the electrodes can also be made more complex and comprise, for example, a porous material. Likewise, the electrodes may have further catalytically active layers, such as a suitable porous surface coating or the like. Also, the electrode surfaces may include metal alloys or sintered surfaces of a plurality of different of the aforementioned metals.
[ 19] In vorliegendem Zusammenhang bezeichnet der Begriff„Elektrolyt" jedes Medium, aus welchem mittels Strom Wasserstoff bzw. Silan bereitgestellt werden kann. Insbesondere jedoch kann ein erfindungsgemäßer Elektrolyt in flüssiger Form vorliegen und besteht vorzugsweise aus Wasser, in welchem Ionen, beispielsweise Kaliumionen und OH -Gruppen, angereichert sind, um dem Stromkreis zu schließen. [19] In the present context, the term "electrolyte" refers to any medium from which hydrogen or silane can be supplied by means of electricity, but in particular an electrolyte according to the invention may be in liquid form and is preferably water in which ions, for example potassium ions and OH groups, are enriched to close the circuit.
[20] Vorzugsweise kommt als Elektrolysebehälter ein Gehäuse aus irreversibel vernetztem Kunststoff, vorzugsweise aus Kunstharz oder Polypropylen (PP), zur Anwendung, so dass gegenüber den zur Anwendung kommenden Elektrolyten eine ausreichende Dauerfestigkeit und insbesondere auch Dichtigkeit gewährleistet werden kann. Ein derartiges Gehäuse erweist sich insbesondere bei Kaliumhydroxid bzw. bei den gewählten Betriebsbedingungen als zuverlässig langzeitstabil. Preferably, a housing made of irreversibly crosslinked plastic, preferably made of synthetic resin or polypropylene (PP), is used as the electrolysis tank, so that a sufficient fatigue strength and in particular also tightness can be ensured in relation to the electrolytes used. Such a housing proves to be reliable long-term stability especially with potassium hydroxide or under the selected operating conditions.
[21] Der Elektrolyt und/oder die Elektroden können temperiert werden. Je nach konkreten Erfordernissen kann eine Kühlung oder eine Heizung sinnvoll sein, wobei dieses ggf. auch durch die chemischen oder elektrochemischen Prozesse bereitgestellt werden kann, Insbesondere kann durch die geeignete Wahl der aufgegeben Ion, beispielsweise in Form der oben genannten Hydroxide bzw. Salze, insbesondere durch die Verwendung von Kaliumhydroxid und/oder Kochsalz, die Temperatur der Reaktionen an die bestehenden Erfordernisse angepasst werden. Insbesondere können die Ionen in Mischungen, beispielsweise in Form sowohl von Kaliumhydroxid als auch von Kochsalz, zum Einsatz kommen. [21] The electrolyte and / or the electrodes can be tempered. Depending on the specific requirements, a cooling or heating may be useful, this possibly also can be provided by the chemical or electrochemical processes, In particular, by the appropriate choice of the abandoned ion, for example in the form of the abovementioned hydroxides or salts, in particular by the use of potassium hydroxide and / or common salt, the temperature of the reactions to the existing requirements be adjusted. In particular, the ions can be used in mixtures, for example in the form of both potassium hydroxide and common salt.
[22] Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen: [22] Further advantages, objects and characteristics of the present invention will be explained with reference to the following description of the appended drawings. In the drawing show:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Elektrolysebehälters; Figure 1 is a schematic representation of an electrolysis tank;
Figur 2 eine schematische Detaildarstellung des Elektrolysebehälters nach Figur 1 ;Figure 2 is a schematic detail of the electrolysis tank of Figure 1;
Figur 3 eine schematische Detaildarstellung eines weiteren Elektrolysebehälters im Figure 3 is a schematic detail of another electrolysis tank in
Schnitt entlang der Linie III-III in Figur 4;  Section along the line III-III in Figure 4;
Figur 4 ein Schnitt durch den Elektrolysebehälter nach Figur 3 entlang der Linie IV-IV in Figur 3;  Figure 4 is a section through the electrolysis tank of Figure 3 taken along the line IV-IV in Figure 3;
Figur 5 ein Schnitt durch den Elektrolysebehälter nach Figuren 3 und 4 entlang der Figure 5 is a section through the electrolysis tank of Figures 3 and 4 along the
Linie V-V in Figur 4; und  Line V-V in Figure 4; and
Figur 6 ein Schnitt durch den Elektrolysebehälter nach Figuren 3 bis 5 entlang der Linie  FIG. 6 shows a section through the electrolysis container according to FIGS. 3 to 5 along the line
VI-VI in Figur 5.  VI-VI in FIG. 5.
[23] Der in Figur 1 schematisch dargestellte Elektrolysebehälter 10 (siehe insbesondere Figur 2) ist mit einem Wasservorratsbehälter 1 1 über eine Versorgungsleitung 12 verbunden und über Anschlussleitungen 13, 14 an eine Stromquelle 15 angeschlossen. The electrolysis tank 10 shown schematically in FIG. 1 (see in particular FIG. 2) is connected to a water reservoir 1 1 via a supply line 12 and is connected to a power source 15 via connection lines 13, 14.
[24] Der Elektrolysebehälter 10 ist mit einer 5%-igen Kaliumhydroxidlösung 16 befüllt, wobei durch die Elektrolyse bereitgestellter und dem Ansaugstutzen 7 zugeführter Wasserstoff und Sauerstoff zu eine entsprechenden Reduktion an Wasser in dem Elektrolysebehälter 10 führen, welches über die Versorgungsleitung 12 aus dem Wasservorratsbehälter 1 1 ersetzt wird. The electrolysis tank 10 is filled with a 5% potassium hydroxide solution 16, provided by the electrolysis and the intake manifold 7 supplied hydrogen and oxygen lead to a corresponding reduction of water in the electrolysis tank 10, which via the supply line 12 from the water reservoir 1 1 is replaced.
[25] Innerhalb des Elektrolysebehälters 10 sind sieben Elektroden 17, die als Platten ausgebildet sind und parallel zueinander angeordnet sind. Eine der beiden äußeren Platten 17 ist mit dem Pluspol 18 der Batterie 15, die bei diesem Ausführungsbeispiel ein Spannung von ca. 12 V aufweist, verbunden, während die andere der beiden äußeren Platten 17 mit dem Minuspol 19 verbunden ist. Within the electrolysis tank 10 are seven electrodes 17, which are formed as plates and are arranged parallel to each other. One of the two outer plates 17 is connected to the positive pole 18 of the battery 15, which in this embodiment, a voltage of about 12 V connected, while the other of the two outer plates 17 is connected to the negative terminal 19.
[26] Die übrigen Platten 17 sind im Wesentlichen äquidistant zwischen den beiden äußeren Platten 17 angeordnet. [27] Auf diese Weise bildet sich zwischen den Platten 17 ein Spannungsgefälle von jeweils aus, so dass zwischen den jeweils einander gegenüberliegenden Elektrodenoberflächen jeweils ca. 2 V Spannung anliegen, The remaining plates 17 are arranged substantially equidistantly between the two outer plates 17. [27] In this way, a voltage gradient of each forms between the plates 17, so that in each case approximately 2 V voltage applied between the respective opposite electrode surfaces,
[28] Ohne wesentliche Beeinträchtigung können auch lediglich entsprechend 6 Elektroden angeordnet werden. Bei höheren Ausgangs Spannungen, beispielsweise bei ca. 24 V, empfehlen sich andererseits wesentlich mehr Elektroden, wobei dann ggf. die Fläche der Elektroden verringert werden kann. Andererseits können auch geringere Ausgangsspannungen, beispielsweise in der Gegend um 6 V, bei denen eine geringere Elektrodenzahl sinnvoll sein kann. Hierbei versteht es sich in vorliegendem Zusammenhang, dass die Spannungen nicht zwingend genau diese Werte erreichen müssen, [29] Bei diesem Ausführungsbeispiel bestehen die Elektroden aus Nickel mit der DIN- Bezeichnung LC-Ni99 (Ni 201). [28] It is also possible to arrange only correspondingly 6 electrodes without significant impairment. At higher output voltages, for example at about 24 V, on the other hand, much more electrodes are recommended, in which case the area of the electrodes can be reduced if necessary. On the other hand, lower output voltages, for example in the region around 6 V, in which a smaller number of electrodes may be useful. It is understood in the present context that the voltages do not necessarily have to reach exactly these values, [29] In this embodiment, the electrodes are made of nickel with the DIN designation LC-Ni99 (Ni 201).
[30] In einem ausreichenden Abstand über dem Flüssigkeitsspiegel 20 ist eine erste Filterstufe 21 vorgesehen, so dass sich unterhalb der Filterstufe 21 ein freier Raum bildet, der als Schaumraum 22 genutzt werden kann. In einer zweiten Filterstufe 23 können etwaige Elektrolytrückstände, insbesondere Kaliumhydroxidbestandteile, die ggf. von dem elektrolytisch erzeugten Wasserstoff oder Sauerstoff mitgerissen werden, abgefangen werden. In einem Feuchtigkeitsabsorber 24 können feinste Wassertröpfchen abgefangen werden, sodass lediglich Gase in den Motor 1 gelangen. Auf diese Weise werden darüber hinaus Verluste an Elektrolyt weitgehend vermieden, wobei etwaige Kaliumhydroxidbestandteile wieder durch das Wasser zurückgespült werden können, wenn dieses über die Versorgungsleitung 12 ersetzt wird. So können Verluste an Elektrolyten minimiert werden, [30] At a sufficient distance above the liquid level 20, a first filter stage 21 is provided, so that forms a free space below the filter stage 21, which can be used as a foam space 22. In a second filter stage 23, any electrolyte residues, in particular potassium hydroxide components, which are possibly entrained by the electrolytically generated hydrogen or oxygen, can be trapped. In a moisture absorber 24 finest water droplets can be intercepted, so that only gases get into the engine 1. In this way, moreover, losses of electrolyte are largely avoided, with any potassium hydroxide components can be rinsed back through the water when it is replaced via the supply line 12. This way, losses of electrolytes can be minimized
[31 ] Der in Figuren 3 bis 6 dargestellte Elektrolysebehälter 50 kann anstelle des Elektrolysebehälters 10 aus Figuren 1 und 2 zur Anwendung kommen, indem dessen äußeren Elektroden 52 bzw. 54 eines weitere drei Elektroden 56 umfassenden Elektrodenpakets aus parallel angeordneten Nickelplatten aus Nickel mit der DIN-Bezeichnung LC-Ni99 (Ni 201 ) über Anschlüsse 58 mit der Stromquelle 15 (Figur 1 ) und Gasauslässe 60 mit dem Ansaugstutzen 7 (Figur 1) verbunden werden. [32] Der Elektrolysebehälter 50 ist doppelwandig ausgebildet, wobei die innere Wandung 62 einen Elektrolyseraum umschließt, in welchem die Elektroden 52, 54, 56 angeordnet sind. Die äußere Wandung 64 umschließt einerseits einen Wasservorrat 66 und andererseits einen Feuchtigkeitsabscheidungsraum 68. Wasservorrat 66 und Feuchtigkeitsabscheidungsraum 68 sind durch eine Wandung 70 voneinander getrennt, welche zwei Durchlässe 72 aufweist, über welche Wasser und Elektrolyt aus dem Feuchtigkeitsabscheidungsraum 68 in den Wasservorrat 66 überführt werden können. Hierbei kann Wasser über eine Nachfüllöffnung 74, die mit einem Verschluss 76 verschlossen ist, nachgefüllt werden. Etwaiges Elektrolyt, welches in dem Feuchtigkeitsabscheidungsraum 68 abgelagert ist, wird durch das Nachfüllen in den Wasservorrat 66 zurückgespült. Kaliumhydroxid kann über separate Nachfüllöffnungen 78 (lediglich exemplarisch beziffert), die jeweils ebenfalls Verschlüsse 80 (lediglich exemplarisch beziffert) verschlossen sind, nachgefüllt werden. [31] The electrolysis tank 50 shown in Figures 3 to 6 can be used instead of the electrolysis tank 10 of Figures 1 and 2, by the outer Electrodes 52 and 54 of a further three electrodes 56 comprehensive electrode package of parallel nickel plates made of nickel with the DIN designation LC-Ni99 (Ni 201) via terminals 58 to the power source 15 (Figure 1) and gas outlets 60 to the intake manifold 7 (FIG 1) are connected. [32] The electrolysis tank 50 is double-walled, wherein the inner wall 62 encloses an electrolysis space in which the electrodes 52, 54, 56 are arranged. The outer wall 64 encloses on the one hand a water supply 66 and on the other hand a moisture separation chamber 68. Water supply 66 and moisture separation chamber 68 are separated from each other by a wall 70 which has two passages 72 through which water and electrolyte can be transferred from the moisture separation chamber 68 into the water reservoir 66 , In this case, water can be refilled via a refill opening 74, which is closed with a closure 76. Any electrolyte deposited in the moisture separation space 68 is backwashed by replenishment into the water reservoir 66. Potassium hydroxide can be topped up via separate refill openings 78 (merely exemplified), which are each likewise closed by closures 80 (merely numbered as an example).
[33] Über Ausgleichsöffnungen 82 kann darüber hinaus Wasser aus dem Wasservorrat 66 zu den Elektroden 52, 54, 56 nachfließen. Durch die Strömungsrichtung wird ein Verlust an Elektrolyten minimiert. Aus diesem Grunde sind die Ausgleichsöffnungen 82 auch verhältnismäßig klein ausgebildet. Alternativ bzw. ergänzend können durch Membranen oder ähnliche Maßnahmen Rückflüsse an Elektrolyten minimiert werden. Ebenso ist je Zwischenraum zwischen den Elektroden 52, 54 56 lediglich eine Ausgleichsöffnung 82 vorgesehen, die zudem wechselseitig angeordnet sind, so dass Kurzschlüsse möglichst vermieden werden können. [34] Über dem Elektrolyten wird auch bei diesem Ausführungsbeispiel ein Schaumraum 84 gebildet, in dem insbesondere Sauerstoff und Wasserstoff zwischengespeichert und ggf, auch zu Knallgas vermischt werden können. In der inneren Wandung sind Gasauslassöffnungen 86 (exemplarisch beziffert) angeordnet, die in den Schaumraum 84 hineinreichen, wobei die hierdurch bedingte Verengung als Rückhalteeinrichtung für den Schaum - und insbesondere für den Elektrolyten, der den Schaum bildet - dient. Die Gasauslassöffnungen 86 münden in den Feuchtigkeitsabscheidungsraum 68, in welchem restlicher Elektrolyt abgeschieden werden kann. Ebenso können sich dort Feuchtigkeit abscheiden und die Gasse, Wasserstoff, Sauerstoff und ggf. auch Wassermoleküle innig mischen, bevor sie über die Gasauslässe 60 den Elektrolysebehälter 50 verlassen. [35] Zur Umsetzung der Erfindung wird bei diesem Ausführungsbeispiel außerdem dem Elektrolyten eine wässrige Aufschlämmung von Siliziumpulver aufgegeben. In einer konkreten Umsetzung können dieses bei 300 ml Elektrolyt 200 ml einer derartigen Aufschlämmung sein, wobei in dieser Aufschlämmung ungefähr 200 g Si eingebracht wurden. Ebenso wird noch Kochsalz aufgegeben, wobei in einer alternativen Umsetzung auf das Kaliumhydroxid ggf. dann auch verzichtet werden kann. In addition, water can flow from the water reservoir 66 to the electrodes 52, 54, 56 via equalization openings 82. The flow direction minimizes the loss of electrolyte. For this reason, the compensation openings 82 are also formed relatively small. Alternatively or additionally, refluxes to electrolytes can be minimized by membranes or similar measures. Likewise, each gap between the electrodes 52, 54 56 only a compensation opening 82 is provided, which are also mutually arranged so that short circuits can be avoided as possible. [34] Above the electrolyte, a foam space 84 is also formed in this exemplary embodiment, in which, in particular, oxygen and hydrogen can be temporarily stored and, if appropriate, also mixed with oxyhydrogen gas. In the inner wall gas outlet openings 86 are arranged (numbered example), which extend into the foam space 84, wherein the constriction caused thereby serves as a retaining means for the foam - and in particular for the electrolyte which forms the foam. The gas outlet openings 86 open into the Moisture deposition space 68, in which residual electrolyte can be deposited. Likewise, moisture can separate there and the lane, hydrogen, oxygen and possibly also water molecules mix intimately before they leave the electrolysis tank 50 via the gas outlets 60. [35] In order to implement the invention, in this embodiment, an aqueous slurry of silicon powder is also added to the electrolyte. In a concrete reaction, this may be 200 ml of such a slurry at 300 ml of electrolyte, with approximately 200 g of Si introduced into this slurry. Likewise, cooking salt is also abandoned, and if necessary, the potassium hydroxide can optionally be dispensed with in an alternative reaction.
[36] Zunächst findet eine normale elektrolytische Reaktion unter der Erzeugung gasförmigen Wasserstoffs und Sauerstoffs statt. Nach ungefähr 30 Minuten setzt plötzlich, nachdem bis dahin bei 12 V ein Strom 3 A geflossen ist, eine sehr heftige Reaktion ein und es wird äußerst viel Wasserstoff erzeugt. Im Anschluss hieran ebbt die Reaktion ein wenig ab und kann über Stunden auch ohne Anlegen einer Spannung nur bei Nachfüllen von Wasser aufrecht erhalten bleiben. [36] First, a normal electrolytic reaction takes place with the production of gaseous hydrogen and oxygen. After about 30 minutes suddenly, after a current 3A has flowed at 12 V, a very violent reaction sets in and a great deal of hydrogen is produced. Following this, the reaction ebbs a little and can be maintained for hours without applying a voltage only when water is replenished.
[37] In konkreten Versuchen wurde durch ein Kurzschließen der Elektroden die Reaktion beendet. [37] In concrete experiments, the reaction was terminated by short-circuiting the electrodes.
[38] Hierbei wird davon ausgegangen, dass in dem Elektrolyten Silane, insbesondere auch höherwertige Silane, erzeugt werden und nach einer gewissen Zeit die elektrische Energie im Wesentlichen bzw. zu hohen Anteilen im Wesentlichen katatytisch genutzt wird. Silane sind im Gegensatz zu Alkanen verhältnismäßig instabil. Die niedrigen Silane, insbesondere mit ein bis vier Siliziumatomen, sind sehr unbeständig und können sich an der Luft selbst entzünden, explodieren und spontan zu Siliziumoxid und Wasser verbrennen.
Figure imgf000009_0001
[38] In this case, it is assumed that silanes, in particular also higher-value silanes, are produced in the electrolyte and, after a certain period of time, the electrical energy is used essentially catalytically essentially or in high proportions. Silanes are relatively unstable, unlike alkanes. The low silanes, especially with one to four silicon atoms, are very volatile and can self-ignite in the air, explode and spontaneously burn to silica and water.
Figure imgf000009_0001
[39] Die Reaktivität nimmt mit zunehmender Kettenlänge ab. In Wasser zersetzen sich Silane in der Regel bei einem pH-Wert oberhalb von 7 zu Kieselsäuren und Wasserstoff.
Figure imgf000010_0001
[39] The reactivity decreases with increasing chain length. In water, silanes usually decompose to silicic acids and hydrogen at a pH above 7.
Figure imgf000010_0001
[40] Derivate der Silane entstehen durch Austausch der Wasserstoffatome durch Sauerstoff.  [40] Derivatives of silanes are formed by the replacement of hydrogen atoms by oxygen.
Figure imgf000010_0002
Figure imgf000010_0002
[41 ] Durch Oxidation unter Wirkung des Sauerstoffs, beispielsweise aus dem Wasser, folgt:  [41] By oxidation under the action of oxygen, for example from water, follows:
Figure imgf000010_0003
Figure imgf000010_0003
[42] Um zu verhindern, dass man ständig neues Silizium benötigt erscheint es vorteilhaft, Silizium und Sauerstoff wieder zu trennen, so dass das Silizium als Katalysator wirkt. Das Silizium nimmt zunächst das Wasser auf, es entsteht Silan, welches mit dem Sauerstoff oxidiert und wieder Wasserstoff freisetzt. Durch die Trennung von Sauerstoff und Silizium wird möglicherweise Energie frei, die wiederum katalytisch die vorstehend beschriebenen Prozesse aufrecht hält.  [42] In order to avoid the constant need for new silicon, it seems advantageous to separate silicon and oxygen, so that the silicon acts as a catalyst. The silicon first absorbs the water, it produces silane, which oxidizes with oxygen and releases hydrogen again. The separation of oxygen and silicon may release energy, which in turn catalytically maintains the processes described above.
[43] Insoweit versteht es sich, dass - entsprechend des Massenwirkungsgesetzes - dass Silizium Atomar bzw. in metallischer Form, als Siliziumoxid, als Silan oder sonstwie bereitgestellt werden kann. Ebenso ist es möglich, beispielsweise Silane abzuziehen oder anderweitig zu nutzen, wenn dann entsprechend Wasserstoff und Silizium dem Prozess aufgegeben werden. [43] Insofar it is understood that - according to the law of mass action - that silicon atomic or in metallic form, can be provided as silicon oxide, silane or otherwise. It is also possible, for example, to withdraw or otherwise use silanes, if hydrogen and silicon are then added to the process accordingly.

Claims

Patentansprüche: claims:
1 . Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff mittels Elektrolyse eines wässrigen Elektrolyten und/oder eines Alkohole enthaltenen Elektrolyten, dadurch gekennzeichnet, dass dem Elektrolyt ein Element der IV. Hauptgruppe aufgegeben wird. 1 . Process for the production of hydrogen by electrolysis of an aqueous electrolyte and / or an electrolyte containing alcohols, characterized in that the electrolyte is an element of IV. Main group is abandoned.
2. Wasserstofferzeugungsverfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dem Elektrolyt Si (Silizium) aufgegeben wird. 2. hydrogen production method according to claim 1, characterized in that the electrolyte Si (silicon) is abandoned.
3. Wasserstofferzeugungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element der IV. Hauptgruppe dem Elektrolyt in chemisch reiner Form, vorzugsweise mit einem Reinheitsgrad über 90 %, aufgegeben wird. 3. hydrogen production process according to any one of the preceding claims, characterized in that the element of the IV. Main group is the electrolyte in chemically pure form, preferably with a degree of purity above 90%, abandoned.
4. Verfahren zur Erzeugung von Silan, insbesondere auch unter Zuhilfenahme eines der Wasserstofferzeugungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Silizium oder eine Siliziumverbindung enthaltender Elektrolyt einer Elektrolyse unterzogen wird. 4. A process for the production of silane, in particular with the aid of one of the hydrogen generating method according to any one of the preceding claims, characterized in that a silicon or silicon compound containing electrolyte is subjected to an electrolysis.
5. Wasserstoff- und/oder Silanerzeugungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einwertige Hydroxide als Elektrolyt für die Elektrolyse. 5. Hydrogen and / or silane production process according to one of the preceding claims, characterized by monovalent hydroxides as electrolyte for the electrolysis.
6. Wasserstoff- und/oder Silanerzeugungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einwertigen Hydroxide Kaliumhydroxid umfassen. 6. Hydrogen and / or silane production process according to claim 5, characterized in that the monovalent hydroxides comprise potassium hydroxide.
7. Wasserstoff- und/oder Silanerzeugungsverfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass als einwertiges Hydroxid zu über 90% Kaliumhydroxid zur Anwendung kommt. 7. hydrogen and / or silane production method according to claim 5 or 6, characterized in that as monovalent hydroxide to more than 90% potassium hydroxide is used.
8. Wasserstoff- und/oder Silanerzeugungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Elektrode die Metalle der VI. oder VII. Nebengruppe enthält. 8. hydrogen and / or silane production method according to any one of the preceding claims, characterized by at least one electrode, the metals of VI. or VII. subgroup contains.
9. Wasserstoff- und/oder Silanerzeugungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Elektrode wenigstens eine aktive Oberfläche mit einem Kohlenstoffgehalt unter 0,15% aufweist. 9. Hydrogen and / or silane production method according to claim 8, characterized in that the one electrode has at least one active surface with a carbon content below 0.15%.
10. Wasserstoff- und/oder Silanerzeugungsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstoffgehalt unter 0,025% beträgt. 10. Hydrogen and / or silane production process according to claim 9, characterized in that the carbon content is less than 0.025%.
1 1. Wasserstoff- und/oder Silanerzeugungsverfahren einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Elektrode einen spezifischen elektrischen Widerstand unter 0,090 Wmm2m-1, vorzugsweise unter 0,086 Wmm2m-1 , aufweisen. The hydrogen and / or silane production method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that said one electrode has a resistivity below 0.090 Wmm 2 m -1 , preferably below 0.086 Wmm 2 m -1 .
12. Wasserstoff- und/oder Silanerzeugungsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sowohl als Anode als auch als Kathode Elektroden mit Metallen der VI. oder VII. Nebengruppe genutzt werden. 12. hydrogen and / or silane production method according to any one of claims 8 to 1 1, characterized in that both as an anode and as a cathode electrodes with metals of VI. or VII. subgroup.
13. Wasserstoff- und/oder Silanerzeugungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektrode sowohl als Anode als auch als Kathode genutzt wird. 13. hydrogen and / or silane production method according to claim 12, characterized in that an electrode is used both as an anode and as a cathode.
14. Wasserstoff- und/oder Silanerzeugungsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Elektrode im Wesentlichen aus Nickel, vorzugsweise mit einer Reinheit über 95%, besteht. 14. Hydrogen and / or silane production process according to one of claims 8 to 13, characterized in that the one electrode consists essentially of nickel, preferably with a purity of more than 95%.
15. Wasserstoff- und/oder Silanerzeugungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolysebehälter ein Gehäuse aus irreversibel vernetztem Kunststoff, vorzugsweise aus Kunstharz oder Polypropylen (PP), umfasst. 15. Hydrogen and / or silane production method according to one of the preceding claims, characterized in that the electrolysis container comprises a housing made of irreversibly crosslinked plastic, preferably made of synthetic resin or polypropylene (PP).
16. Wasserstoff- und/oder Silanerzeugungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Temperierung des Elektrolyten und/oder der Elektroden. 16. Hydrogen and / or silane production method according to one of the preceding claims, characterized by a temperature control of the electrolyte and / or the electrodes.
PCT/DE2011/001472 2010-07-16 2011-07-18 Method for producing hydrogen and/or silane WO2012034549A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112011104220T DE112011104220A5 (en) 2010-07-16 2011-07-18 Process for the production of hydrogen and / or silane

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010027476.3 2010-07-16
DE102010027476 2010-07-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2012034549A2 true WO2012034549A2 (en) 2012-03-22
WO2012034549A3 WO2012034549A3 (en) 2012-06-07

Family

ID=44675377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2011/001472 WO2012034549A2 (en) 2010-07-16 2011-07-18 Method for producing hydrogen and/or silane

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE112011104220A5 (en)
WO (1) WO2012034549A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013021353B3 (en) * 2013-12-16 2015-01-15 Ing.-Büro für Bioresonanz & Umwelttechnik Werder Method and device for self-sufficient operation of a fuel cell

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3612666A1 (en) 1985-04-26 1986-10-30 International Fuel Cells Corp., South Windsor, Conn. METHOD FOR PRODUCING AN ANODE WITH A NICO (DOWN ARROW) 2 (DOWN ARROW) O (DOWN ARROW) 4 (DOWN ARROW) CATALYST FOR THE ELECTROLYSIS OF POTASSIUM HYDROXIDE SOLUTIONS AND THEIR USE
DE69407839T2 (en) 1993-03-11 1998-06-18 Air Liquide Process for the production of disilane from monosilane by electrical discharge and use of a cold trap, and reactor for carrying it out
WO2008000241A2 (en) 2006-06-30 2008-01-03 Christoph Mennel Silane-operated fuel cell

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4288301A (en) * 1978-07-19 1981-09-08 Energy Development Associates, Inc. Method of forming hydrogen
DE2836353C2 (en) * 1978-08-19 1980-07-31 Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich Process for obtaining hydrogen and sulfuric acid by electrochemical decomposition of an electrolyte and an electrode for carrying out the electrochemical decomposition
JP2008156679A (en) * 2006-12-21 2008-07-10 Just Thokai:Kk Hydrogen producing apparatus and hydrogen producing method
DE102008003126A1 (en) * 2007-08-06 2009-02-12 Clean World Energies Gmbh Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3612666A1 (en) 1985-04-26 1986-10-30 International Fuel Cells Corp., South Windsor, Conn. METHOD FOR PRODUCING AN ANODE WITH A NICO (DOWN ARROW) 2 (DOWN ARROW) O (DOWN ARROW) 4 (DOWN ARROW) CATALYST FOR THE ELECTROLYSIS OF POTASSIUM HYDROXIDE SOLUTIONS AND THEIR USE
DE69407839T2 (en) 1993-03-11 1998-06-18 Air Liquide Process for the production of disilane from monosilane by electrical discharge and use of a cold trap, and reactor for carrying it out
WO2008000241A2 (en) 2006-06-30 2008-01-03 Christoph Mennel Silane-operated fuel cell

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013021353B3 (en) * 2013-12-16 2015-01-15 Ing.-Büro für Bioresonanz & Umwelttechnik Werder Method and device for self-sufficient operation of a fuel cell

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012034549A3 (en) 2012-06-07
DE112011104220A5 (en) 2013-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008003126A1 (en) Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine
DE2851225C2 (en)
EP3408429A1 (en) Method and device for the electrochemical utilization of carbon dioxide
DE1596077A1 (en) Energy conversion devices
DE112012001928B4 (en) Active material and use of the active material as well as magnesium ion battery
EP2650401A1 (en) Power plant based methanation system
DE102018210304A1 (en) High-current process for the production of ammonia
WO2018162156A1 (en) Electrodes comprising metal introduced into a solid-state electrolyte
WO2010112466A1 (en) Method for storing and transporting electrochemical energy
WO2005052214A2 (en) Method and device for producing one or several gases
DE102014225400B4 (en) Regeneration method of raw materials for a hydrogen supply system of a fuel cell
WO2015078784A1 (en) Electrolytic cell and method for producing chemical products by means of an electrolytic cell
DE102013202976A1 (en) Low-temperature process for the production of lithium from poorly soluble lithium salts
WO2012034549A2 (en) Method for producing hydrogen and/or silane
DE102012220165B4 (en) Electrochemical process for releasing hydrogen and device for hydrogen production and storage
DE102013021353B3 (en) Method and device for self-sufficient operation of a fuel cell
WO2020156734A1 (en) Process for the energy-efficient preparation of co
DE102018214216A1 (en) Manufacturing process for a battery electrode and battery cell and battery electrode and battery cell made therefrom, device for producing battery cells, vehicle, and use of ionic liquids
DE10359509B4 (en) Production of gases, especially hydrogen and oxygen, comprises electrolysis of liquid, especially water, containing material which adsorbs gases
DE10164300B4 (en) Method and apparatus for regenerating zinc electrodes for rechargeable zinc-air batteries
DE102008002108A1 (en) Electrolytic solution for hydrogen generating apparatus and hydrogen generating apparatus with the same
WO2019137827A1 (en) Production of a gas product containing carbon monoxide
EP0029520B1 (en) Method for the separation of gases developed by a fusion electrolysis, and fusion electrolysis apparatus
DE102015219473A1 (en) Electrode material, battery cell containing this and method for their preparation
DE102017112515B4 (en) Method for operating an electrical energy store and device for carrying out the method

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11760686

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112011104220

Country of ref document: DE

Ref document number: 1120111042205

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11760686

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2