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1. WO2020152190 - ELEKTROLYSEUR UND VERFAHREN ZUM AUFSPALTEN VON WASSER

Veröffentlichungsnummer WO/2020/152190
Veröffentlichungsdatum 30.07.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2020/051452
Internationales Anmeldedatum 22.01.2020
IPC
C25B 1/04 2006.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
25Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren; Vorrichtungen dafür
BElektrolytische oder elektrophoretische Verfahren für die Herstellung von Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen; Vorrichtungen dafür
1Elektrolytische Herstellung von anorganischen Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen
02Wasserstoff oder Sauerstoff
04durch Wasserelektrolyse
H01M 8/18 2006.1
HSektion H Elektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
MVerfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
8Brennstoffelemente; Herstellung derselben
18Regenerierbare Brennstoffelemente, z.B. Redox-Flow Batterien oder Sekundär-Brennstoffzellen
C25B 9/16 2006.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
25Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren; Vorrichtungen dafür
BElektrolytische oder elektrophoretische Verfahren für die Herstellung von Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen; Vorrichtungen dafür
9Zellen oder Zusammenbauten von Zellen; Konstruktionsteile für Zellen; Zusammenbauten von Konstruktionsteilen, z.B. Elektroden-Membran-Einheiten; Verfahrensbezogene Zellenmerkmale
16Zellen oder Zusammenbauten von Zellen, die mindestens eine Elektrode aus partikelförmigem Material enthalten; deren Zusammenbau aus Konstruktionsteilen
C25B 13/04 2006.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
25Elektrolytische oder elektrophoretische Verfahren; Vorrichtungen dafür
BElektrolytische oder elektrophoretische Verfahren für die Herstellung von Verbindungen oder von nichtmetallischen Elementen; Vorrichtungen dafür
13Membranen; Abstandshalter
04gekennzeichnet durch das Material
CPC
C25B 1/04
CCHEMISTRY; METALLURGY
25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
1Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
01Products
02Hydrogen or oxygen
04by electrolysis of water
C25B 13/04
CCHEMISTRY; METALLURGY
25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
13Diaphragms; Spacing elements
04characterised by the material
C25B 9/40
CCHEMISTRY; METALLURGY
25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
9Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
40Cells or assemblies of cells comprising electrodes made of particles; Assemblies of constructional parts thereof
H01M 8/188
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
8Fuel cells; Manufacture thereof
18Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
184Regeneration by electrochemical means
188by recharging of redox couples containing fluids; Redox flow type batteries
Y02E 60/36
YSECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
60Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
30Hydrogen technology
36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Y02E 60/50
YSECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
60Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
30Hydrogen technology
50Fuel cells
Anmelder
  • DEUTSCHES ZENTRUM FÜR LUFT- UND RAUMFAHRT E.V. [DE]/[DE]
Erfinder
  • HOSSEINY, Seyed Schwan
  • MITZEL, Jens
  • RODRIGUEZ, Aldo Saul Gago
Vertreter
  • HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWÄLTE MBB
Prioritätsdaten
10 2019 101 528.622.01.2019DE
10 2019 104 401.421.02.2019DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (de)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) ELEKTROLYSEUR UND VERFAHREN ZUM AUFSPALTEN VON WASSER
(EN) ELECTROLYSER AND METHOD FOR SPLITTING WATER
(FR) ÉLECTROLYSEUR ET PROCÉDÉ POUR DISSOCIER DE L'EAU
Zusammenfassung
(DE) Um einen Elektrolyseur zum Aufspalten von molekularem Wasser in molekularen Wasserstoff und molekularen Sauerstoff unter Einsatz elektrischer Energie, welcher Elektrolyseur eine anodische Halbzelle mit einer Anode und eine kathodische Halbzelle mit einer Kathode umfasst, wobei die anodische Halbzelle und die kathodische Halbzelle durch einen Separator voneinander getrennt sind, wobei die anodische Halbzelle einen anodischen Elektrolyt umfasst, welcher mit der Anode in Kontakt steht, und wobei die kathodische Halbzelle einen kathodischen Elektrolyt umfasst, welcher mit der Kathode in Kontakt steht, wobei die anodische Halbzelle einen anodischen Katalysator umfasst und wobei die kathodische Halbzelle einen kathodischen Katalysator umfasst, zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die kathodische Halbzelle zur Erzeugung eines Mediator-Ions mindestens ein durch Elektronenaufnahme reduzierbares Kation enthält und dass das reduzierbare Kation und das Mediator-Ion ein Redox-Paar bilden. Ferner wird ein verbessertes Verfahren zum Aufspalten von Wasser in molekularem Wasserstoff und molekularem Sauerstoff unter Einsatz elektrischer Energie vorgeschlagen.
(EN) In order to improve an electrolyser for splitting molecular water into molecular hydrogen and molecular oxygen using electrical energy, which electrolyser comprises an anodic half cell with an anode and a cathodic half cell with a cathode, wherein the anodic half cell and the cathodic half cell are separated from one another by a separator, with the anodic half cell comprising an anodic electrolyte, which is in contact with the anode, and with the cathodic half cell comprising a cathodic electrolyte, which is in contact with the cathode, the anodic half cell comprising an anodic catalyst and the cathodic half cell comprising a cathodic catalyst, according to the invention the cathodic half cell contains at least one cation that can be reduced by electron gain to generate a mediator ion, and the reducible cation and the mediator ion form a redox pair. The invention further relates to an improved method for splitting water into molecular hydrogen and molecular oxygen using electrical energy.
(FR) L'objet de l'invention est d'améliorer un électrolyseur permettant de dissocier de l'eau moléculaire en hydrogène moléculaire et en oxygène moléculaire au moyen d'une énergie électrique, lequel électrolyseur comprend une demi-cellule anodique pourvue d'une anode et une demi-cellule cathodique pourvue d'une cathode, la demi-cellule anodique et la demi-cellule cathodique étant séparées l'une de l'autre par un séparateur, la demi-cellule anodique comprenant un électrolyte anodique, lequel est en contact avec l'anode, et la demi-cellule cathodique comprenant un électrolyte cathodique, lequel est en contact avec la cathode, la demi-cellule anodique comprenant un catalyseur anodique et la demi-cellule cathodique comprenant un catalyseur cathodique. À cet effet, la demi-cellule cathodique destinée à produire un ion de médiateur contient au moins un cation pouvant être réduit par absorption d'électrons et le cation pouvant être réduit et l'ion de médiateur forment une paire redox. L'invention concerne en outre un procédé amélioré pour dissocier de l'eau en hydrogène moléculaire et en oxygène moléculaire au moyen d'une énergie électrique.
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