전해 셀을 위한 고체 전해질 세라믹을 포함하는 내파열성 격벽

• Main Authors: HORN MICHAEL, STENNER PATRIK, MALTER JUTTA, REINSBERG PHILIP HEINRICH, RUWWE JOHANNES, STADTMUELLER TOBIAS
• Format: Patent
• Language: Korean
• Published: 14.03.2024
• Subjects: APPARATUS THEREFOR; CHEMISTRY; ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTIONOF COMPOUNDS OR NON-METALS; METALLURGY

본 발명은 제 1 양태에서, 전기분해 셀(E)에 사용하기에 적합한 분할 벽(W)에 관한 것이며, 분할 벽(W)은 에지 엘리먼트(RR) 및 분리 엘리먼트(RT)를 형성하는 프레임 엘리먼트(R)를 포함한다. 프레임 엘리먼트(R)는 2개의 대향 부분들(R1 및 R2)을 포함하며, 이들 사이에 적어도 2개의 알칼리 금속 양이온 전도성 고체 상태 전해질 세라믹(FA 및 FB)이 배치된다. 분리 엘리먼트(RT)는 분할 벽(W)에 의해 둘러싸인 알칼리 금속 양이온 전도성 고체 상태 전해질 세라믹 사이에 놓여 이들을 서로 분리한다. 본 발명의 특징은 2개의 부분들(R1 및 R2)이 에지 엘리먼트(RR)에서 적어도 하나의 고정 엘리먼트(BR) 및 분리 엘리먼트(RT)에서 적어도 하나의 고정 엘리먼트(BT)에 의해 서로 고정되는 것이다. 분할 벽(W)이 고체 상태 전해질을 하나의 피스로 포함하는 종래 기술에 따른 경우들에 비해, 개별 세라믹이 예를 들어 수축 또는 팽창에 의해 온도 변동에 반응하기 위하여 이용가능한 더 많은 자유도를 갖기 때문에, 이 배열은 첫째로 더 유연하다. 이는 세라믹 내의 기계적 응력에 대한 안정성을 증가시킨다. 동시에, 부분(R1)과 부분(R2) 사이의 적어도 2개의 고체 상태 전해질 세라믹의 배열의 기계적 안정성은, 부분(R1)과 부분(R2)이 적어도 하나의 고정 엘리먼트(BR 또는 BT)에 의해 에지 엘리먼트(RR) 및 분리 엘리먼트(RT) 양쪽 모두에서 서로 고정된다는 점에서 증가된다. 제 2 양태에서, 본 발명은 인접한 챔버, 즉 전기분해 셀(E)의 애노드 챔버(KA) 또는 중간 챔버(KM)로부터 분할 벽(W)에 의해 분할된 캐소드 챔버(KK)를 포함하는 전기분해 셀(E)에 관한 것이다. 제 3 양태에서, 본 발명은 본 발명의 제 2 양태에 따른 전기분해 셀(E)에서 알칼리 금속 알콕사이드 용액을 제조하는 방법에 관련된다. In a first aspect, the present invention relates to a partition wall (W) which is suitable for use in an electrolytic cell (E). The partition wall (W) comprises a frame element (R) which forms an edge element (RR) and a partition element (RT). The edge element (R) comprises two opposite parts (R1) and (R2) between which at least two alkali-cation-conducting solid electrolyte ceramics (FA) and (FB) are arranged. The partition element (RT) is between the alkali-cation-conducting solid electrolyte ceramics enclosed by the partition wall (W) and separates said ceramics from one another. The invention is characterised in that the two parts (R1) and (R2) are fastened to one another by at least one fastening element (BR) on the edge element (RR) and at least one fastening element (BT) on the partition element (RT) . In comparison with cases according to the prior art in which the partition wall (W) encloses the solid electrolyte in one piece, this arrangement is more flexible since the individual ceramics have more degrees of freedom to react to temperature fluctuations by shrinking or expanding, for example. This increases the resistance to mechanical stresses in the ceramic. At the same time, the mechanical resistance of the arrangement of the at least two solid electrolyte ceramics between the parts (R1) and (R2) is increased due to the fact that the parts (R1) and (R2) are fastened to one another both on the edge element (RR) and on the partition element (RT) by at least one fastening element (BR) and (BT), respectively. In a second aspect, the present invention relates to an electrolytic cell (E) comprising a cathode chamber (KK) which is separated by the partition wall (W) from the adjacent chamber which is the anode chamber (KA) or a middle chamber (KM) of the electrolytic cell (E). In a third aspect, the present invention relates to a method for producing an alkali metal alkoxide solution in the electrolytic cell (E) according to the second aspect of the invention.