本發明涉及二氧化碳固定化裝置和包含二氧化碳固定化裝置的電池。

背景技術：

1、將以大氣中的二氧化碳濃度上升的緩和或濃度下降為目標的技術總稱為負排放系統(negative?emission?system)。當前正被考慮的負排放系統已知有beccs(回收生物燃料在使用時排出的二氧化碳后貯留于地下的技術)、daccs(直接回收已在大氣中存在的二氧化碳并將其貯留的技術)等，但無論哪種方法均為在大氣中的二氧化碳回收后且向貯留前轉移的階段中需要投入能量的方法。

2、例如，在專利文獻1中，作為將大氣中的二氧化碳以堿土金屬碳酸鹽的形式固定的手段，公開了下述方法：預先準備溶解了金屬離子和聚胺的水溶液，使之進行大氣暴露從而吸收(溶解)大氣中的二氧化碳，并使二氧化碳以碳酸鹽的形式析出。

3、此外，在專利文獻2中公開了下述方法：使包含二氧化碳氣體的氣體在吸收塔內與烷醇胺水溶液接觸而吸收二氧化碳氣體后，加熱該二氧化碳氣體吸收液從而在脫離塔中使二氧化碳氣體脫離回收。

4、現有技術文獻

5、專利文獻

6、專利文獻1：日本特開2010-194378號公報

7、專利文獻2：日本特開2006-240966號公報

技術實現思路

1、發明要解決的課題

2、然而，在現有的研究中，像專利文獻1、2中記載的這樣需要在二氧化碳固定時投入能量，且并未研究以何種形式將能量取出。

3、因此，本發明的目的在于：提供能夠高效地固定大氣中的二氧化碳并將能量取出的二氧化碳固定化裝置。

4、用于解決問題的手段

5、本發明人們為了解決上述課題而努力研究的結果是，發現了：若為具備包含水溶性高分子化合物的水溶液和正負電極材料，且在上述電極材料中通電后能夠生成來自于二氧化碳的碳酸鹽的二氧化碳固定化裝置，則在二氧化碳固定時能夠將能量取出。本發明涉及基于這些見解而完成的裝置。

6、在上述二氧化碳固定化裝置中，能夠在使大氣中的二氧化碳以碳酸鹽的形式析出、固定的同時將能量取出。

7、上述水溶性高分子化合物優選為：在分子內部具有2個以上的氨基、重均分子量500以上且50000以下且不具有揮發性的聚胺。通過使水溶性高分子化合物具有上述結構，從而在高效地吸收二氧化碳的同時，安全性也優異。

8、上述水溶液中的上述水溶性高分子化合物的濃度優選為1質量ppm以上且小于1000質量ppm。通過使水溶性高分子化合物具有上述結構，從而在吸收二氧化碳的同時，安全性優異。

9、上述水溶液的剛制備后的ph優選為8.6以上且14以下。通過使ph在上述范圍內，從而二氧化碳在上述水溶液中的吸收變得容易。

10、上述二氧化碳固定化裝置優選：在通電前的狀態下，上述水溶液實質上不包含金屬離子。

11、上述二氧化碳固定化裝置優選為上述水溶液的液面與大氣接觸的二氧化碳固定化裝置。由于上述水溶液具有高安全性，因此能夠直接暴露于大氣中。

12、上述二氧化碳固定化裝置優選：在通電前的狀態下，大氣中的二氧化碳能夠在上述水溶液中溶解至飽和濃度。

13、上述負電極材料優選包含堿金屬以外的金屬元素。

14、上述負電極材料優選包含選自鋅、鐵和鎂中的一種以上的金屬元素。

15、上述正電極材料優選由相對于上述負電極材料成為更高的標準生成吉布斯能的材料形成。

16、上述二氧化碳固定化裝置優選能夠將電能取出。

17、上述二氧化碳固定化裝置優選：在通電后的狀態下，上述水溶液的ph為5.8以上且小于8.6。

18、此外，本發明提供包含上述二氧化碳固定化裝置的電池。

19、發明效果

20、本發明的二氧化碳固定化裝置能夠高效地固定大氣中的二氧化碳并將能量取出。

技術特征：

1.一種二氧化碳固定化裝置，其具備包含水溶性高分子化合物的水溶液和正電極材料、負電極材料，

2.根據權利要求1所述的二氧化碳固定化裝置，其中，

3.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其中，

4.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其中，

5.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其中，

6.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其中，

7.根據權利要求4所述的二氧化碳固定化裝置，其包含聚烯丙基胺作為所述聚胺。

8.根據權利要求5所述的二氧化碳固定化裝置，其包含聚烯丙基胺作為所述聚胺。

9.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其中，

10.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其中，

11.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其中，

12.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其中，

13.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其在通電前的狀態下，能夠將大氣中的二氧化碳在所述水溶液中溶解至飽和濃度。

14.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其中，

15.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其中，

16.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其中，

17.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其中，

18.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其中，

19.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其能夠將電能取出。

20.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其能夠反復地在使二氧化碳固定、析出的同時將能量取出。

21.根據權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置，其中，

22.一種電池，其包含權利要求1或2所述的二氧化碳固定化裝置。

技術總結
一種二氧化碳固定化裝置及電池。提供一種二氧化碳固定化裝置，其能夠在高效地固定大氣中的二氧化碳的同時將能量取出。本發明的二氧化碳固定化裝置具備包含水溶性高分子化合物的水溶液和正負電極材料，在所述電極材料中通電后能夠生成來自于二氧化碳的碳酸鹽。此外，所述水溶性高分子化合物優選為在分子內部具有2個以上的氨基、重均分子量500以上且50000以下且不具有揮發性的聚胺。

技術研發人員：久保田徹,吉田大智
受保護的技術使用者：利貝萊爾有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24