具有增强的稳定性的电化学装置的制作方法

背景技术：

1、本公开涉及电化学装置，且更特定地说涉及具有增强的稳定性的电化学装置。

2、各种方法用以从废水和工艺用水移除重金属和其它目标物种。此类方法包含(例如)化学沉淀、离子交换、吸附、薄膜过滤、反渗透和电化学处理。用于移除重金属的电化学电池包含一对或多对电极，即阳极和阴极，所述一对或多对电极从输入流移除或减少目标物种的浓度且进而提供具有减小的目标物种含量的输出流。特定来说，当将足够的外部电压(即，电位)施加到电极时，非自发性化学反应发生，所述化学反应减少水溶液中的目标物种(例如，金属离子、卤离子、目标金属或目标卤化物的衍生物，或颗粒金属)的浓度。取决于工艺条件，例如，施加的电压、ph、目标物种的类型和浓缩、电极间距和电池设计，通过各种过程从水溶液选择性地移除目标物种，所述各种过程包含：到电极的物理吸附；到电极的电吸引(即，电容性吸附)；和/或直接或间接地产生变为固定于电极上的新目标物种的电子转移反应(即，法拉第反应)。

技术实现思路

1、根据一个或多个实施例，一种电化学装置包含至少一个含碳阴极以及至少一个包含金属的含金属阳极，其中含碳阴极与含金属阳极之间的分离距离是约1到约5000微米。

2、根据其它实施例，一种电化学装置包含：多个阴极，所述多个阴极包含碳毡；以及多个阳极，所述多个阳极包含涂布有氧化钛、氧化钌和氧化铱的合金的钛网状物核心。所述电化学装置进一步包含薄膜，所述薄膜在包含涂布有氧化钛、氧化钌和氧化铱的合金的钛网状物核心的所述阳极中的一个或多个上。包含碳毡的阴极与包含涂布有氧化钛、氧化钌和氧化铱的钛网状物核心的所述阳极之间的分离距离是约1到约5000微米。

1.一种电化学装置，包括：

2.根据权利要求1所述的电化学装置，其进一步包括在多个含金属阳极中的一个或多个含金属阳极上的薄膜。

3.根据权利要求2所述的电化学装置，其中所述薄膜是阴离子交换薄膜。

4.根据权利要求2所述的电化学装置，其中所述薄膜呈膜、层、薄片、涂层或其组合的形式。

5.根据权利要求2所述的电化学装置，其中所述薄膜是双极薄膜。

6.根据权利要求1所述的电化学装置，其进一步包括在所述多个含碳阴极中的一个或多个含碳阴极上的薄膜。

7.根据权利要求6所述的电化学装置，其中所述薄膜是阳离子交换薄膜。

8.根据权利要求6所述的电化学装置，其中所述薄膜是双极薄膜。

9.根据权利要求6所述的电化学装置，其中所述薄膜呈膜、层、薄片、涂层或其组合的形式。

10.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述电化学装置进一步包括与所述含碳阴极接触的阴极集电器。

11.根据权利要求10所述的电化学装置，其中所述阴极集电器包括石墨、钛、不锈钢、铝、铜、镍或其组合。

12.根据权利要求10所述的电化学装置，其中所述阴极集电器呈膜、层、金属薄片、箔薄片、网状物薄片或其组合的形式。

13.根据权利要求1所述的电化学装置，其中含金属阳极进一步包括布置于所述金属上的金属氧化物。

14.根据权利要求13所述的电化学装置，其中所述金属氧化物包括一种或多种金属氧化物。

15.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述电化学装置进一步包括与所述含金属阳极接触的阳极集电器。

16.根据权利要求15所述的电化学装置，其中所述阳极集电器包括石墨、钛、不锈钢、铝、铜、镍或其组合。

17.根据权利要求15所述的电化学装置，其中所述阳极集电器呈膜、层、金属薄片、箔薄片、网状物薄片或其组合的形式。

18.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述电化学装置进一步包括布置于所述含碳阴极与所述含金属阳极之间的分离器。

19.根据权利要求18所述的电化学装置，其中所述分离器包括电介质材料。

20.根据权利要求19所述的电化学装置，其中所述电介质材料包括聚合材料、纤维素材料、含有二氧化硅的材料或其组合。

21.根据权利要求20所述的电化学装置，其中所述聚合材料包括聚乙烯。

22.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述含碳阴极是碳毡、编织碳布、碳膜或非编织物。

23.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述多个含碳阴极中的每一含碳阴极是相同的含碳阴极。

24.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述多个含碳阴极中的每一含碳阴极具有如下的表面积：

25.一种电化学装置，包括：

26.根据权利要求25所述的电化学装置，其中所述薄膜是阴离子交换薄膜。

27.根据权利要求25所述的电化学装置，其中所述薄膜是双极薄膜。

28.根据权利要求25所述的电化学装置，其中包括所述碳毡的所述多个阴极中的每一阴极是相同的碳毡。

29.根据权利要求25所述的电化学装置，其中包括所述碳毡的所述多个阴极中的每一阴极具有如下表面积：