[发明专利]氢的高级电解储存和回收

权利要求书

1.一种用于将氢作为质子和电子分开储存的设备，所述设备包括：

直流电源供应器；

氢电解单元，其包括适于在压力下容纳氢气和使得氢气与其中包含的一个或者多个催化剂电极接触的氢罐，所述一个或者多个催化剂电极与所述直流电源供应器电连接；

用于储存电子的电子存储单元，所述电子存储单元与所述直流电源供应器电连接并与所述氢电解单元分开；

其中在质子产生模式下，所述直流电源供应器被设计以阳极模式运行所述一个或者多个催化剂电极而催化所述氢罐中氢气的氧化，从而在所述一个或者多个电极上或者附近形成并储存质子和在所述电子存储单元中储存所产生的电子。

2.根据权利要求1的设备，其中所述设备也能够在氢气回收模式下运行，在该模式中所述直流电源供应器被设计以阴极模式运行所述一个或者多个催化剂电极，其中所述一个或者多个催化剂电极上的质子通过从所述电子存储单元回收电子而在真空下被转化成氢气，这在氢气形成时将所述氢气从所述一个或者多个电极的表面除去并将其从所述氢罐除去的条件下进行。

3.根据权利要求1至2中任一项的设备，其中所述设备进一步包括加湿器，其被设计以在供至所述氢罐之前用水加湿所述氢气。

4.根据权利要求1至3中任一项的设备，其中所述一个或者多个催化剂电极是金属浸渍的电极，其中所述金属选自由铂和铂-铱组成的组中的一个或者多个。

5.根据权利要求1至4中任一项的设备，其中所述电子存储单元选自由电容器、电解体系、和电极中包含的氧离子组成的组中的一个或者多个。

6.根据权利要求5的设备，其中所述电子存储单元是具有高表面积的电容器，其由金属的合金或者金属的氧化物例如为碳、稀土金属、镍、镁和/或铝氢化物形成。

7.根据权利要求5的设备，其中所述电子存储单元是电解体系并且用于电子的化学存储中的反应具有低E_o例如E_o为0.153伏的铜-亚铜反应。

8.根据权利要求5的设备，其中所述电子存储单元是电极中包含的氧离子并且产生氢气的过程导致氧离子转化成氧气。

9.包含权利要求1至8中任一项的设备的能量存储装置。

10.一种用于将氢作为质子和电子分开储存的方法，所述方法包括：

将罐中的氢气在压力下与一个或者多个催化剂电极接触和在以阳极模式运行所述电极和催化在所述一个或者多个电极处氢气的氧化而在所述一个或者多个电极上或者附近形成和储存质子的条件下应用直流电源供应器，和

将产生的电子储存在分开的电子存储单元中。

11.根据权利要求10的方法，所述方法进一步包括在以阴极模式运行所述电极而通过从所述电子存储单元回收电子而在真空下将储存在所述一个或者多个催化剂电极上的氢质子转化成氢气的条件下应用所述直流电源供应器，和在氢气形成时将所述氢气从所述电极的表面除去。

12.根据权利要求10至11中任一项的方法，所述方法进一步包括在真空下将所述质子存储在所述一个或者多个电极上或者附近。

13.根据权利要求10至12中任一项的方法，所述方法进一步包括在供至所述氢罐之前加湿所述氢气。

14.根据权利要求10至13中任一项的方法，其中所述一个或者多个催化剂电极是金属浸渍的电极，其中所述金属选自由铂和铂-铱组成的组中的一个或者多个。

15.根据权利要求10至14中任一项的方法，其中将所述电极的温度保持在高于25摄氏度用于回收所述氢气。