本申請涉及電化學(xué)，尤其涉及一種電化學(xué)電極以及電解裝置。

背景技術(shù)：

1、本部分旨在為本申請的實施方式提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。

2、隨著電化學(xué)反應(yīng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電解工藝在金屬沉積、電解提純、廢水處理等領(lǐng)域占據(jù)了重要地位。然而，在傳統(tǒng)電解工藝中，由于傳質(zhì)效率低、氣泡覆蓋和沉積物堆積等現(xiàn)象，電極表面容易鈍化，導(dǎo)致反應(yīng)速率降低和產(chǎn)品質(zhì)量下降，此外，長時間的電解操作中電極壽命受限，增加了設(shè)備維護和更換成本。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請實施例期望提供一種電化學(xué)電極以及電解裝置，通過超聲換能器帶動電極頭振動使得集聚在電極頭表面的沉積物、氣泡或者其他物質(zhì)發(fā)生脫落。

2、本申請實施例提供一種電化學(xué)電極，包括：

3、超聲換能器，所述超聲換能器將超聲波電信號轉(zhuǎn)化為機械振動；

4、電極頭，與所述超聲換能器連接。

5、一些實施例中，所述電化學(xué)電極包括冷卻裝置，所述冷卻裝置設(shè)置于所述超聲換能器，用于給所述超聲換能器散熱。

6、一些實施例中，所述冷卻裝置包括風(fēng)扇和導(dǎo)風(fēng)罩，所述導(dǎo)風(fēng)罩形成導(dǎo)流腔和風(fēng)口，所述風(fēng)口與所述導(dǎo)流腔連通，所述超聲換能器和所述風(fēng)扇均位于所述導(dǎo)流腔內(nèi)。

7、一些實施例中，所述冷卻裝置包括液流冷卻器，所述液流冷卻器用于與所述超聲換能器換熱。

8、一些實施例中，所述電化學(xué)電極包括絕緣固定件，所述超聲換能器固定在所述絕緣固定件的上方。

9、一些實施例中，所述電化學(xué)電極包括振幅增強件，所述振幅增強件連接所述超聲換能器和所述電極頭。

10、一些實施例中，所述振幅增強件呈桿狀結(jié)構(gòu)，所述振幅增強件沿長度方向的兩端連接所述超聲換能器和所述電極頭。

11、一些實施例中，所述振幅增強件為導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。

12、本申請實施例還提供一種電解裝置，包括：

13、上述任意一項所述的電化學(xué)電極；

14、超聲波發(fā)生器，用于發(fā)出超聲波電信號，所述超聲波發(fā)生器與所述超聲換能器電連接。

15、一些實施例中，所述電解裝置包括控制器，所述控制器與所述電極頭電連接。

16、本申請實施例提供的電化學(xué)電極，電極頭與超聲換能器連接，將電極頭與超聲換能器集成，簡化結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備復(fù)雜性，提升操作效率。超聲波能量直接作用至電極頭，超聲換能器產(chǎn)生的機械振動傳遞至電極頭，帶動電極頭發(fā)生振動，電極頭在參與電化學(xué)反應(yīng)過程中，可以利用超聲波增強電解液中的反應(yīng)物傳質(zhì)，通過空化效應(yīng)和聲流效應(yīng)提升電解液中反應(yīng)物的傳質(zhì)效率，能夠同時進行高效的物質(zhì)傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)，減少濃差極化現(xiàn)象；還可以通過超聲換能器帶動電極頭振動使得集聚在電極頭表面的沉積物、氣泡或者其他物質(zhì)發(fā)生脫落，減少電極頭表面沉積物堆積和氣泡覆蓋，抑制氣泡在電極上的聚集，抑制陽極效應(yīng)的發(fā)生，使電極頭表面保持活性，延長電化學(xué)電極的使用壽命，減少電極鈍化，提高電解反應(yīng)速率，解決相關(guān)技術(shù)中傳質(zhì)效率低、沉積物堆積、電極鈍化等問題，提高電化學(xué)電極的壽命，降低設(shè)備維護和更換成本。

技術(shù)特征：

1.一種電化學(xué)電極，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電極，其特征在于，所述電化學(xué)電極包括冷卻裝置，所述冷卻裝置設(shè)置于所述超聲換能器，用于給所述超聲換能器散熱。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)電極，其特征在于，所述冷卻裝置包括風(fēng)扇和導(dǎo)風(fēng)罩，所述導(dǎo)風(fēng)罩形成導(dǎo)流腔和風(fēng)口，所述風(fēng)口與所述導(dǎo)流腔連通，所述超聲換能器和所述風(fēng)扇均位于所述導(dǎo)流腔內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)電極，其特征在于，所述冷卻裝置包括液流冷卻器，所述液流冷卻器用于與所述超聲換能器換熱。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電極，其特征在于，所述電化學(xué)電極包括絕緣固定件，所述超聲換能器固定在所述絕緣固定件的上方。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電極，其特征在于，所述電化學(xué)電極包括振幅增強件，所述振幅增強件連接所述超聲換能器和所述電極頭。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電化學(xué)電極，其特征在于，所述振幅增強件呈桿狀結(jié)構(gòu)，所述振幅增強件沿長度方向的兩端連接所述超聲換能器和所述電極頭。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電化學(xué)電極，其特征在于，所述振幅增強件為導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。

9.一種電解裝置，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電解裝置，其特征在于，所述電解裝置包括控制器，所述控制器與所述電極頭電連接。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及電化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，提供一種電化學(xué)電極以及電解裝置，電化學(xué)電極包括超聲換能器和電極頭，超聲換能器將超聲波電信號轉(zhuǎn)化為機械振動；電極頭與超聲換能器連接。通過超聲換能器帶動電極頭振動使得集聚在電極頭表面的沉積物、氣泡或者其他物質(zhì)發(fā)生脫落，減少電極頭表面沉積物堆積和氣泡覆蓋，抑制氣泡在電極上的聚集，抑制陽極效應(yīng)的發(fā)生，使電極頭表面保持活性，延長電化學(xué)電極的使用壽命，減少電極鈍化，提高電解反應(yīng)速率，解決相關(guān)技術(shù)中傳質(zhì)效率低、沉積物堆積、電極鈍化等問題，提高電化學(xué)電極的壽命，降低設(shè)備維護和更換成本。

技術(shù)研發(fā)人員：肖益群,何輝,李斌,葉國安,唐洪彬,劉思京
受保護的技術(shù)使用者：中國原子能科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8