JP2023046592A - Electrochemical cell, and method of producing methanol - Google Patents

Abstract

To provide an electrochemical cell capable of improving the selectivity of methanol synthesized by a reduction reaction of carbon oxide gas, and a method of producing methanol using the same.SOLUTION: An electrochemical cell 1 comprises an electrolyte 10 having hydride ion conductivity, a first electrode 11 formed on one face of the electrolyte 10, to which first gas 21 containing hydrogen atom-containing gas 210 is supplied, and a second electrode 12 formed on the other face of the electrolyte 10, to which second gas 22 containing carbon oxide gas 220 is supplied. The first electrode 11 is configured to be able to generate a hydride ion from the hydrogen atom-containing gas 210. The electrochemical cell 1 is configured to be able to synthesize methanol by electrochemically reducing the carbon oxide gas 220 at the second electrode 12 by the hydride ion travelling to the second electrode 12 via the electrolyte 10. The method of producing methanol synthesizes methanol using the electrochemical cell 1.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電気化学セルおよびメタノールの製造方法に関する。 The present invention relates to an electrochemical cell and a method for producing methanol.

従来、有用でない化合物を電極上で電気化学的に還元し、有用な化合物に変換する技術が知られている。例えば、特許文献１には、二酸化炭素を電極上で電気化学的に還元し、メタン、メタノール、エチレンなどの炭化水素に変換する技術が開示されている。 Conventionally, there has been known a technique for electrochemically reducing a compound that is not useful on an electrode and converting it into a useful compound. For example, Patent Literature 1 discloses a technique of electrochemically reducing carbon dioxide on an electrode and converting it into hydrocarbons such as methane, methanol, and ethylene.

具体的には、特許文献１には、還元反応槽の内部にＣＯ_２ガスでバブリングを行ったＮａＯＨＣＯ_３水溶液を充填し、当該水溶液中に、開端のカーボンナノチューブに金属粒子を担持させたカソードとＰｔ電極からなるアノードとを設置し、カソードとアノードとをプロトン交換膜にて仕切ってなる電気化学セルが開示されている。特許文献１では、この電気化学セルにおけるカソード上で二酸化炭素を電気化学的に還元し、炭化水素を得る点が記載されている。 Specifically, in Patent Document 1, the inside of a reduction reaction tank is filled with an aqueous _NaOHCO3 solution bubbled with _CO2 gas, and a cathode in which metal particles are supported on carbon nanotubes with open ends in the aqueous solution. An electrochemical cell is disclosed in which an anode composed of a Pt electrode is installed, and the cathode and the anode are separated by a proton exchange membrane. Patent Document 1 describes that carbon dioxide is electrochemically reduced on the cathode of this electrochemical cell to obtain hydrocarbons.

特開２０１９－８５６０８号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-85608

二酸化炭素などの炭素酸化物からメタノールを合成するためには、炭素酸化物分子中のＣとＨとを接触させることが重要である。しかしながら、上述した従来技術は、複数のイオンが含まれる水溶液中で二酸化炭素の還元反応を起こさせるため、他のイオンが競合し、二酸化炭素と水素イオンのみを効率良く反応させることができない。また、仮に反応しても、水溶液中では、他のイオンとの相互作用により、二酸化炭素分子中のＯは負に電荷し、一方、水素イオンは正の電荷をもつプロトンであるため、ＯとＨとがクーロン力により引き付けられる。そのため、従来技術を適用しても、炭素酸化物分子中のＣとＨとの接触確率が低く、メタノールの選択性が低いという問題がある。 In order to synthesize methanol from carbon oxide such as carbon dioxide, it is important to bring C and H in the carbon oxide molecule into contact. However, the conventional technology described above causes a reduction reaction of carbon dioxide in an aqueous solution containing a plurality of ions, so other ions compete with each other, and only carbon dioxide and hydrogen ions cannot react efficiently. Also, even if the reaction occurs, O in the carbon dioxide molecule is negatively charged due to interaction with other ions in the aqueous solution, while hydrogen ions are positively charged protons. H and are attracted by the Coulomb force. Therefore, even if the conventional technology is applied, there is a problem that the contact probability between C and H in the carbon oxide molecule is low and the methanol selectivity is low.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、炭素酸化物ガスの還元反応により合成されるメタノールの選択性を向上させることが可能な電気化学セル、また、これを用いたメタノールの製造方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and an electrochemical cell capable of improving the selectivity of methanol synthesized by a reduction reaction of carbon oxide gas, and the production of methanol using the same. We are trying to provide a method.

本発明の一態様は、ヒドリドイオン伝導性を有する電解質（１０）と、
上記電解質の一方面に形成され、水素原子含有ガス（２１０）を含む第１ガス（２１）が供給される第１電極（１１）と、
上記電解質の他方面に形成され、炭素酸化物ガス（２２０）を含む第２ガス（２２）が供給される第２電極（１２）と、を有しており、
上記第１電極は、上記水素原子含有ガスからヒドリドイオンを生成可能に構成されており、
上記第２電極において、上記電解質を通って上記第２電極へ移動した上記ヒドリドイオンにより上記炭素酸化物ガスを電気化学的に還元し、メタノールを合成可能に構成されている、
電気化学セル（１）にある。 One aspect of the present invention is an electrolyte (10) having hydride ion conductivity,
a first electrode (11) formed on one side of the electrolyte and supplied with a first gas (21) containing a hydrogen atom-containing gas (210);
a second electrode (12) formed on the other side of the electrolyte and supplied with a second gas (22) containing a carbon oxide gas (220);
The first electrode is configured to be capable of generating hydride ions from the hydrogen atom-containing gas,
In the second electrode, the carbon oxide gas is electrochemically reduced by the hydride ions that have migrated to the second electrode through the electrolyte, thereby synthesizing methanol.
in the electrochemical cell (1).

本発明の他の態様は、上記電気化学セルを用いてメタノールを合成するメタノールの製造方法にある。 Another aspect of the present invention resides in a method for producing methanol, which synthesizes methanol using the above electrochemical cell.

上記電気化学セルは、上記構成を有する。そのため、上記電気化学セルによれば、炭素酸化物ガスの還元反応により合成されるメタノールの選択性を向上させることができる。 The electrochemical cell has the configuration described above. Therefore, according to the above electrochemical cell, it is possible to improve the selectivity of methanol synthesized by the reduction reaction of the carbon oxide gas.

また、上記メタノールの製造方法は、上記電気化学セルを用いてメタノールを合成する。そのため、上記メタノールの製造方法によれば、炭素酸化物ガスからメタノールを選択的に効率良く製造することができる。 In the method for producing methanol, methanol is synthesized using the electrochemical cell. Therefore, according to the method for producing methanol, it is possible to selectively and efficiently produce methanol from the carbon oxide gas.

なお、特許請求の範囲および課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 It should be noted that the symbols in parentheses described in the claims and the means for solving the problems indicate the corresponding relationship with the specific means described in the embodiments described later, and limit the technical scope of the present invention. not a thing

図１は、実施形態１の電気化学セルの概略構成を模式的に示した図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing the schematic configuration of an electrochemical cell of Embodiment 1. FIG. 図２は、第１ガスとして水素ガス、第２ガスとして二酸化炭素ガスを供給した場合における実施形態１の電気化学セルの作用効果、実施形態２のメタノールの製造方法を説明するための説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the effects of the electrochemical cell of Embodiment 1 and the methanol production method of Embodiment 2 when hydrogen gas is supplied as the first gas and carbon dioxide gas is supplied as the second gas. be. 図３は、従来技術の電気化学セルと比較して、実施形態１の電気化学セルの作用効果を説明するための説明図であり、（ａ）は実施形態１の電気化学セルにおける第２電極での反応の様子を模式的に示した図であり、（ｂ）は従来技術の電気化学セルにおける第２電極に相当する電極での反応の様子を模式的に示した図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the effects of the electrochemical cell of Embodiment 1 as compared with the electrochemical cell of the prior art, (a) is the second electrode in the electrochemical cell of Embodiment 1 (b) schematically shows the reaction at an electrode corresponding to the second electrode in the conventional electrochemical cell. 図４は、実験例における、試料１および試料１Ｃの電気化学セルを用いて二酸化炭素ガスからメタノールを合成した際のメタノール選択性を示した図である。FIG. 4 is a graph showing methanol selectivity when methanol is synthesized from carbon dioxide gas using the electrochemical cells of Samples 1 and 1C in Experimental Examples.

本実施形態の電気化学セルは、ヒドリドイオン伝導性を有する電解質と、電解質の一方面に形成され、水素原子含有ガスを含む第１ガスが供給される第１電極と、電解質の他方面に形成され、炭素酸化物を含む第２ガスが供給される第２電極と、を有している。第１電極は、水素原子含有ガスからヒドリドイオンを生成可能に構成されている。本実施形態の電気化学セルは、第２電極において、電解質を通って第２電極へ移動したヒドリドイオンにより炭素酸化物ガスを電気化学的に還元し、メタノールを合成可能に構成されている。 The electrochemical cell of this embodiment includes an electrolyte having hydride ion conductivity, a first electrode formed on one side of the electrolyte and supplied with a first gas containing a hydrogen atom-containing gas, and the other side of the electrolyte. and a second electrode supplied with a second gas containing carbon oxides. The first electrode is configured to be capable of generating hydride ions from a hydrogen atom-containing gas. The electrochemical cell of the present embodiment is configured to electrochemically reduce the carbon oxide gas at the second electrode by hydride ions that migrate to the second electrode through the electrolyte, thereby synthesizing methanol.

本実施形態の電気化学セルは、電源のマイナス極と第１電極とが電気的に接続され、電源のプラス極と第２電極とが電気的に接続されて、セル作動温度にて、電源により１電極および第２電極間に電圧が印加されると、水素原子含有ガスを含む第１ガスが供給される第１電極において、水素原子含有ガスから負の電荷をもつヒドリドイオンが生成する。第１電極にて生成したヒドリドイオンは、電解質を通って第２電極へ移動する。第２電極に移動したヒドリドイオンは、第２電極に供給される第２ガスに含まれる炭素酸化物ガスと反応し、メタノールが合成される。 In the electrochemical cell of this embodiment, the negative electrode of the power source and the first electrode are electrically connected, the positive electrode of the power source and the second electrode are electrically connected, and the power source operates at the cell operating temperature. When a voltage is applied between the first electrode and the second electrode, negatively charged hydride ions are generated from the hydrogen atom-containing gas at the first electrode to which the hydrogen atom-containing gas is supplied. Hydride ions generated at the first electrode migrate through the electrolyte to the second electrode. The hydride ions transferred to the second electrode react with the carbon oxide gas contained in the second gas supplied to the second electrode to synthesize methanol.

そのため、本実施形態の電気化学セルによれば、炭素酸化物ガスの還元反応により合成されるメタノールの選択性を向上させることができる。 Therefore, according to the electrochemical cell of this embodiment, the selectivity of methanol synthesized by the reduction reaction of carbon oxide gas can be improved.

本実施形態のメタノールの製造方法は、本実施形態の電気化学セルを用いてメタノールを合成する。そのため、本実施形態のメタノールの製造方法によれば、炭素酸化物ガスからメタノールを選択的に効率良く製造することができる。 The method for producing methanol of the present embodiment synthesizes methanol using the electrochemical cell of the present embodiment. Therefore, according to the method for producing methanol of the present embodiment, methanol can be selectively and efficiently produced from carbon oxide gas.

以下、本実施形態の電気化学セル、メタノールの製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態の電気化学セル、メタノールの製造方法は、以下の例示によって限定されるものではない。 Hereinafter, the electrochemical cell and the method for producing methanol according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The electrochemical cell and the method for producing methanol according to this embodiment are not limited to the following examples.

（実施形態１）
実施形態１の電気化学セルについて、図１～図３を用いて説明する。図１および図２に例示されるように、本実施形態の電気化学セル１は、電解質１０と、第１電極１１と、第２電極１２とを有している。図１および図２では、電解質１０、第１電極１１、および、第２電極１２は、いずれも層状に形成されている。なお、電気化学セル１は、セル作動時に電源２が接続され、第１電極１１および第２電極１２間に電圧が印加される。第１電極１１は、電源２のマイナス極と電気的に接続され、カソードとして機能させる。第２電極１２は、電源２のプラス極と電気的に接続され、アノードとして機能させる。 (Embodiment 1)
An electrochemical cell of Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. As illustrated in FIGS. 1 and 2, the electrochemical cell 1 of this embodiment has an electrolyte 10, a first electrode 11 and a second electrode 12. As shown in FIG. 1 and 2, the electrolyte 10, the first electrode 11, and the second electrode 12 are all formed in layers. The electrochemical cell 1 is connected to the power supply 2 during cell operation, and a voltage is applied between the first electrode 11 and the second electrode 12 . The first electrode 11 is electrically connected to the negative pole of the power supply 2 and functions as a cathode. The second electrode 12 is electrically connected to the positive pole of the power supply 2 and functions as an anode.

電解質１０は、ヒドリドイオン伝導性を有している。電解質材料としては、例えば、Ｌａ_２ＬｉＨＯ_３、Ｌａ_{２－ｘ－ｙ}Ｓｒ_ｘ＋ｙＬｉＨ_{１－ｘ＋ｙ}Ｏ_３－ｙ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦２、０≦ｘ＋ｙ≦２）、ＬａＳｒＬｉＨ_２Ｏ_２、ＬａＨ_３－２ｘＯ_ｘ（０．２４≦ｘ≦０．９９）、ＢａＨ_２、Ｂａ_２ＳｃＨＯ_３、Ｂａ_２ＹＨＯ_３などのヒドリドイオン伝導体を例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。なお、ヒドリドイオン伝導体は、ヒドリドイオン（Ｈ^－）のみを透過させることができる電解質である。 The electrolyte 10 has hydride ion conductivity. Examples of electrolyte materials include La ₂ LiHO ₃ , La _2-x-y Sr _x+y LiH _1-x+y O _3-y (0≦x≦1, 0≦y≦2, 0≦x+y≦2), LaSrLiH ₂ Hydride ion conductors such as O ₂ , LaH _3-2x O _x (0.24≦x≦0.99), BaH ₂ , Ba ₂ ScHO ₃ and Ba ₂ YHO ₃ can be exemplified. These can be used alone or in combination of two or more. Note that the hydride ion conductor is an electrolyte that allows only hydride ions (H ⁻ ) to pass through.

電解質１０の厚みは、例えば、５μｍ以上２ｍｍ以下などとすることができる。 The thickness of the electrolyte 10 can be, for example, 5 μm or more and 2 mm or less.

第１電極１１は、電解質１０の一方面に形成され、水素原子含有ガス２１０を含む第１ガス２１が供給される。第１ガス２１は、水素原子含有ガス２１０のみより構成されていてもよいし、水素原子含有ガス２１０とそれ以外のガスとを含んでいてもよい。水素原子含有ガス２１０としては、例えば、水素ガス（Ｈ_２ガス）、水蒸気（Ｈ_２Ｏガス）などを例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。水素原子含有ガス２１０は、水素ガスであるとよい。この構成によれば、水素を引き抜く際に過電圧が小さくて済むなどの利点がある。 The first electrode 11 is formed on one side of the electrolyte 10 and supplied with a first gas 21 containing a hydrogen atom-containing gas 210 . The first gas 21 may be composed only of the hydrogen atom-containing gas 210, or may contain the hydrogen atom-containing gas 210 and other gases. Examples of the hydrogen atom-containing gas 210 include hydrogen gas (H ₂ gas) and water vapor (H ₂ O gas). These can be used alone or in combination of two or more. The hydrogen atom-containing gas 210 is preferably hydrogen gas. This configuration has the advantage of requiring a small overvoltage when extracting hydrogen.

第１電極１１は、水素原子含有ガス２１０からヒドリドイオン（Ｈ^－）を生成可能に構成されている。第１電極１１は、具体的には、水素原子含有ガス２１０からヒドリドイオンの生成を促す触媒作用を示す電極材料より構成されることができる。例えば、第１ガス２１が水素ガスなどからなる場合、第１電極１１の材料は、Ｈ_２＋２ｅ^－→２Ｈ^－の反応を促すことにより、ヒドリドイオンを生成できる材料とすることができる。第１電極１１の材料としては、例えば、白金族、金、銀などの貴金属、これら貴金属と上述したヒドリドイオン伝導体との混合物などを例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。なお、白金族としては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミニウム（Ｏｓ）のうちの少なくとも１種を用いることができる。 The first electrode 11 is configured to generate hydride ions (H ⁻ ) from the hydrogen atom-containing gas 210 . Specifically, the first electrode 11 can be made of an electrode material that exhibits a catalytic action that promotes the generation of hydride ions from the hydrogen atom-containing gas 210 . For example, when the first gas 21 is hydrogen gas or the like, the material of the first electrode 11 can be a material capable of generating hydride ions by promoting the reaction of H ₂ +2e ⁻ →2H ⁻ . Examples of materials for the first electrode 11 include noble metals such as platinum group metals, gold, and silver, and mixtures of these noble metals and the above-described hydride ion conductors. These can be used alone or in combination of two or more. At least one of platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), ruthenium (Ru), iridium (Ir), and osmium (Os) can be used as the platinum group material.

第１電極１１の厚みは、例えば、２００ｎｍ以上５００μｍ以下などとすることができる。なお、第１電極１１の材料がヒドリドイオン伝導体を含んでいない構成とする場合には、水素原子含有ガス２１０から生成したヒドリドイオンを透過させることができるように、第１電極１１の厚みを薄くすることができる。 The thickness of the first electrode 11 can be, for example, 200 nm or more and 500 μm or less. When the material of the first electrode 11 does not contain a hydride ion conductor, the thickness of the first electrode 11 is reduced so that the hydride ions generated from the hydrogen atom-containing gas 210 can pass through. can be thinned.

第２電極１２は、電解質１０の他方面に形成され、炭素酸化物ガス２２０を含む第２ガス２２が供給される。第２ガス２２は、炭素酸化物ガス２２０のみより構成されていてもよいし、炭素酸化物ガス２２０とそれ以外のガスとを含んでいてもよい。炭素酸化物ガス２２０としては、例えば、二酸化炭素ガス（ＣＯ_２ガス）、一酸化炭素ガス（ＣＯガス）などを例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。炭素酸化物ガス２２０は、二酸化炭素ガスであるとよい。この構成によれば、ＣＯ_２由来のメタノールの製造により、脱炭素化、低炭素化に貢献することができるなどの利点がある。 A second electrode 12 is formed on the other side of the electrolyte 10 and supplied with a second gas 22 including a carbon oxide gas 220 . The second gas 22 may be composed only of the carbon oxide gas 220, or may contain the carbon oxide gas 220 and other gases. Examples of the carbon oxide gas 220 include carbon dioxide gas (CO ₂ gas) and carbon monoxide gas (CO gas). These can be used alone or in combination of two or more. Carbon oxide gas 220 may be carbon dioxide gas. According to this configuration, there is an advantage that the production of methanol derived from CO ₂ can contribute to decarbonization and low carbonization.

電気化学セル１は、第２電極１２において、電解質１０を通って第２電極１２へ移動したヒドリドイオンにより炭素酸化物ガス２２０を電気化学的に還元し、メタノールを合成可能に構成されている。 The electrochemical cell 1 is configured to electrochemically reduce the carbon oxide gas 220 at the second electrode 12 by hydride ions that have migrated to the second electrode 12 through the electrolyte 10 to synthesize methanol.

第２電極１２は、具体的には、ヒドリドイオンにより炭素酸化物ガス２２０を電気化学的に還元し、メタノールの合成を促す触媒作用を示す電極材料より構成されることができる。例えば、第２ガス２２が二酸化炭素ガスなどからなる場合、第２電極１２の材料は、ＣＯ_２＋６Ｈ^－→ＣＨ_３ＯＨ＋Ｈ_２Ｏ＋６ｅ^－の反応を促すことにより、メタノールを合成できる材料とすることができる。第２電極１２の材料としては、例えば、上述した白金族、金、銀などの貴金属、これら貴金属と上述したヒドリドイオン伝導体との混合物などを例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。 Specifically, the second electrode 12 can be made of an electrode material that exhibits a catalytic action that electrochemically reduces the carbon oxide gas 220 with hydride ions and promotes the synthesis of methanol. For example, when the second gas 22 is carbon dioxide gas or the like, the material of the second electrode 12 can be a material capable of synthesizing methanol by promoting the reaction of CO ₂ +6H ⁻ →CH ₃ OH+H ₂ O+6e ⁻ . can. Examples of the material of the second electrode 12 include the platinum group, gold, silver, and other noble metals described above, and mixtures of these noble metals and the hydride ion conductors described above. These can be used alone or in combination of two or more.

第２電極１２の厚みは、例えば、２００ｎｍ以上５００μｍ以下などとすることができる。なお、第２電極１２の材料がヒドリドイオン伝導体を含んでいない構成とする場合には、電解質１０を通って第２電極１２へ移動したヒドリドイオンと二酸化炭素ガスとの接触性を向上させるため、第２電極１２の厚みを薄くすることができる。 The thickness of the second electrode 12 can be, for example, 200 nm or more and 500 μm or less. In the case where the material of the second electrode 12 does not contain a hydride ion conductor, in order to improve the contact between the hydride ions that have migrated to the second electrode 12 through the electrolyte 10 and carbon dioxide gas, , the thickness of the second electrode 12 can be reduced.

なお、図１の電気化学セル１では、第１電極１１に接するように第１槽３１が設けられている例が示されている。第１槽３１には、外部から第１槽３１に第１ガス２１を供給するための第１電極用ガス供給口３１１と、未使用の第１ガス２１を排出するための第１電極用ガス排出口３１２とが設けられている。同様に、図１の電気化学セル１では、第２電極１２に接するように第２槽３２が設けられている例が示されている。また、第２槽３２には、外部から第２槽３２に第２ガス２２を供給するための第２電極用ガス供給口３２１と、未使用の第２ガス２２、メタノール等の生成ガスを排出するための第２電極用ガス排出口３２２とが設けられている。 Note that the electrochemical cell 1 of FIG. 1 shows an example in which the first tank 31 is provided so as to be in contact with the first electrode 11 . The first tank 31 has a first electrode gas supply port 311 for supplying the first gas 21 to the first tank 31 from the outside, and a first electrode gas supply port 311 for discharging the unused first gas 21. An outlet 312 is provided. Similarly, the electrochemical cell 1 of FIG. 1 shows an example in which the second tank 32 is provided so as to be in contact with the second electrode 12 . In addition, the second tank 32 has a second electrode gas supply port 321 for supplying the second gas 22 to the second tank 32 from the outside, and an unused second gas 22 and a generated gas such as methanol are discharged. A second electrode gas discharge port 322 is provided for this purpose.

実施形態１の電気化学セル１において、第１ガス２１として水素ガス（Ｈ_２ガス）、第２ガス２２として二酸化炭素ガス（ＣＯ_２ガス）を供給した場合を例に用いて、実施形態１の電気化学セル１の作用効果を、図２を用いて具体的に説明する。 In the electrochemical cell 1 of Embodiment 1, the case where hydrogen gas (H ₂ gas) is supplied as the first gas 21 and carbon dioxide gas (CO ₂ gas) is supplied as the second gas 22 is used as an example. The effects of the electrochemical cell 1 will be specifically described with reference to FIG.

図２に示されるように、電気化学セル１に、第１電極１１および第２電極１２間に電圧を印加する電源２を接続する。電源２のマイナス極は、第１電極１１と電気的に接続され、電源２のプラス極は、第２電極１２と電気的に接続される。本実施形態において、電気化学セル１は、例えば、反応容器３０内に設けられることができる。反応容器３０は、電気化学セル１の電解質１０によって２つの槽に仕切られている。なお、図示はしないが、反応容器３０は、電解質１０と反応容器の隔壁部材などとによって２つの槽に仕切られていてもよい。第１電極１１側の槽が第１槽３１、第２電極１２側の槽が第２槽３２とされる。第１槽３１には、外部から水素原子含有ガス２１０としての水素ガス２１０ａが供給される。第２槽３２には、外部から炭素酸化物ガス２２０としての二酸化炭素ガス２２０ａが供給される。また、反応容器３０は、加熱可能に構成されることができる。 As shown in FIG. 2, the electrochemical cell 1 is connected to a power source 2 that applies a voltage between a first electrode 11 and a second electrode 12 . A negative pole of the power supply 2 is electrically connected to the first electrode 11 and a positive pole of the power supply 2 is electrically connected to the second electrode 12 . In this embodiment, the electrochemical cell 1 can be provided inside the reaction vessel 30, for example. The reaction vessel 30 is partitioned into two tanks by the electrolyte 10 of the electrochemical cell 1 . Although not shown, the reaction vessel 30 may be partitioned into two tanks by the electrolyte 10 and a partition wall member of the reaction vessel. Let the tank on the first electrode 11 side be the first tank 31 and the tank on the second electrode 12 side be the second tank 32 . Hydrogen gas 210a as the hydrogen atom-containing gas 210 is supplied to the first tank 31 from the outside. Carbon dioxide gas 220a as carbon oxide gas 220 is supplied to the second tank 32 from the outside. Also, the reaction vessel 30 can be configured to be heatable.

セル作動温度にて、電源２により第１電極１１および第２電極１２間に電圧が印加されると、水素ガス２１０ａが供給される第１電極１１において、水素ガス２１０ａから負の電荷を持つＨ原子であるヒドリドイオン（Ｈ^－）２１０ｂが生成する（Ｈ_２＋２ｅ^－→２Ｈ^－）。第１電極１１にて生成したヒドリドイオン２１０ｂは、電解質１０を通って第２電極１２へ移動する。第２電極１２に移動したヒドリドイオン２１０ｂは、第２電極１２に供給される二酸化炭素ガス２２０ａと反応し、メタノール９が合成される。 At the cell operating temperature, when a voltage is applied between the first electrode 11 and the second electrode 12 by the power supply 2, the hydrogen gas 210a generates negatively charged hydrogen gas 210a at the first electrode 11 to which the hydrogen gas 210a is supplied. An atomic hydride ion (H ⁻ ) 210b is produced (H ₂ +2e ⁻ →2H ⁻ ). Hydride ions 210 b generated at the first electrode 11 move through the electrolyte 10 to the second electrode 12 . The hydride ions 210b that have moved to the second electrode 12 react with the carbon dioxide gas 220a that is supplied to the second electrode 12, and methanol 9 is synthesized.

より具体的には、図２に例示されるように、第２槽３２に供給された二酸化炭素ガス２２０ａは、熱によって変角し、双極子モーメントが発生することによりＣ原子２２０ｃに正の電荷が発生する。そして、第２電極１２の反応点表面に存在する負に電荷したヒドリドイオン２１０ｂに、二酸化炭素ガス２２０ａの正に電荷したＣ原子２２０ｃがクーロン力により引き付けられ、図３（ａ）に例示されるように、Ｃ－Ｈ結合９１が形成される。なお、図３（ａ）中、符号２１０ｃはＨ原子である。これにより、メタノール９の合成に有用な中間体９２が形成される（ＣＯ_２＋Ｈ→ＨＣＯ_２）。なお、形成された中間体９２は、Ｏ原子９３において第２電極１２に吸着すると考えられる。このように、本実施形態の電気化学セル１では、第２電極１２上のヒドリドイオン２１０ｂと二酸化炭素ガス２２０ａのＣ原子２２０ｃとの接触確率を向上させることができる。 More specifically, as exemplified in FIG. 2, the carbon dioxide gas 220a supplied to the second tank 32 is deformed by heat, and a dipole moment is generated to positively charge the C atoms 220c. occurs. Then, the positively charged C atoms 220c of the carbon dioxide gas 220a are attracted by the Coulomb force to the negatively charged hydride ions 210b present on the reaction point surface of the second electrode 12, as illustrated in FIG. 3(a). As such, a C—H bond 91 is formed. In addition, the code|symbol 210c is H atom in Fig.3 (a). This forms intermediate 92 useful in the synthesis of methanol 9 (CO ₂ +H→HCO ₂ ). It is considered that the formed intermediate 92 is adsorbed to the second electrode 12 at the O atoms 93 . Thus, in the electrochemical cell 1 of the present embodiment, it is possible to improve the contact probability between the hydride ions 210b on the second electrode 12 and the C atoms 220c of the carbon dioxide gas 220a.

なお、従来技術の電気化学セルでは、図３（ｂ）に例示されるように、炭化水素を生成させる側の電極９４に電子が供給され、この電極９４に二酸化炭素ガス２２０ａが吸着する過程を経て炭化水素が生成する。そのため、二酸化炭素ガス２２０ａの正に電荷したＣ原子２２０ｃが電極９４に吸着してしまい、メタノール９の合成に有用な中間体９２が形成されない。 In the electrochemical cell of the prior art, as illustrated in FIG. Hydrocarbons are produced over time. Therefore, the positively charged C atoms 220c of the carbon dioxide gas 220a are adsorbed on the electrode 94, and the intermediate 92 useful for synthesizing the methanol 9 is not formed.

そのため、本実施形態の電気化学セル１によれば、二酸化炭素ガスを電気化学的に還元し、メタノールを選択的に合成することができる（ＣＯ_２＋６Ｈ^－→ＣＨ_３ＯＨ＋Ｈ_２Ｏ＋６ｅ^－）。これは、正に電荷する二酸化炭素ガスのＣ原子にヒドリドイオンが求核攻撃しやすくなり、メタノールの合成に有用な中間体の生成率が向上するためであると考えられる。 Therefore, according to the electrochemical cell 1 of the present embodiment, carbon dioxide gas can be electrochemically reduced to selectively synthesize methanol (CO ₂ +6H ⁻ →CH ₃ OH+H ₂ O+6e ⁻ ). This is believed to be because hydride ions are more likely to nucleophilically attack C atoms of carbon dioxide gas, which is positively charged, and the production rate of intermediates useful for the synthesis of methanol is improved.

以上に示されるように、本実施形態の電気化学セル１によれば、炭素酸化物ガスの還元反応により合成されるメタノールの選択性を向上させることが可能になる。なお、本実施形態の電気化学セル１は、メタノール選択性を向上させることができるが、還元不足等により、メタノール以外にもＣＯやＣＨ_４などが生成することも想定されうるものである。 As described above, according to the electrochemical cell 1 of the present embodiment, it is possible to improve the selectivity of methanol synthesized by the reduction reaction of carbon oxide gas. Although the electrochemical cell 1 of the present embodiment can improve methanol selectivity, it can be assumed that CO, CH ₄ , and the like are generated in addition to methanol due to insufficient reduction or the like.

電気化学セル１において、第１電極１１および第２電極１２のうち少なくとも一方は、は、多孔質であることができる。この構成によれば、多孔質である方の電極内のガス拡散性が向上する。そのため、上述した作用効果を確実なものとすることができる。好ましくは、第２電極１２でのヒドリドイオンと二酸化炭素ガスのＣ原子との接触確率向上などの観点から、少なくとも第２電極１２は、多孔質であるとよい。 At least one of the first electrode 11 and the second electrode 12 in the electrochemical cell 1 can be porous. According to this configuration, gas diffusibility in the porous electrode is improved. Therefore, the effects described above can be ensured. Preferably, at least the second electrode 12 is porous from the viewpoint of improving the probability of contact between hydride ions and C atoms of carbon dioxide gas at the second electrode 12 .

電気化学セル１において、第１電極１１および第２電極１２のうち少なくとも一方は、ヒドリドイオン伝導性を有する構成とすることができる。この構成によれば、ヒドリドイオン伝導性を有する方の電極内におけるヒドリドイオン拡散性が向上する。そのため、上述した作用効果を確実なものとすることができる。また、この構成によれば、ヒドリドイオン伝導性を有する方の電極の反応場が大きくなり、電極での反応抵抗が小さくなるため、より効率的にメタノールを合成することが可能になる。好ましくは、第２電極１２でのヒドリドイオンと二酸化炭素ガスのＣ原子との接触確率向上などの観点から、少なくとも第２電極１２は、ヒドリドイオン伝導性を有しているとよい。なお、第１電極１１、第２電極１２のヒドリドイオン伝導性は、電極がヒドリドイオン伝導体を含む構成や、電極がヒドリドイオン伝導性を有する触媒を含む構成などとされることなどにより実現することができる。 In the electrochemical cell 1, at least one of the first electrode 11 and the second electrode 12 can be configured to have hydride ion conductivity. According to this configuration, hydride ion diffusibility in the electrode having hydride ion conductivity is improved. Therefore, the effects described above can be ensured. Moreover, according to this configuration, the reaction field of the electrode having hydride ion conductivity becomes larger, and the reaction resistance at the electrode becomes smaller, so that methanol can be synthesized more efficiently. Preferably, at least the second electrode 12 has hydride ion conductivity from the viewpoint of improving the probability of contact between hydride ions and C atoms of carbon dioxide gas at the second electrode 12 . The hydride ion conductivity of the first electrode 11 and the second electrode 12 is realized by configuring the electrodes to include a hydride ion conductor, or by configuring the electrodes to include a catalyst having hydride ion conductivity. be able to.

（実施形態２）
実施形態２のメタノールの製造方法について、図２を用いて説明する。なお、実施形態２以降において用いられる符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。 (Embodiment 2)
A method for producing methanol according to Embodiment 2 will be described with reference to FIG. It should be noted that, of the reference numerals used in the second and subsequent embodiments, the same reference numerals as those used in the previously described embodiments represent the same components and the like as those in the previously described embodiments, unless otherwise specified.

図２に例示されるように、本実施形態のメタノールの製造方法は、電気化学セル１を用いてメタノールを合成する方法である。本実施形態では、実施形態１の電気化学セル１が用いられる。電気化学セル１の詳細な構成、メタノールが合成できる原理などについては、実施形態１の説明を適宜参照することができる。 As illustrated in FIG. 2 , the method for producing methanol according to the present embodiment is a method for synthesizing methanol using an electrochemical cell 1 . In this embodiment, the electrochemical cell 1 of Embodiment 1 is used. The detailed configuration of the electrochemical cell 1, the principle of synthesizing methanol, and the like can appropriately refer to the description of the first embodiment.

本実施形態のメタノールの製造方法は、実施形態１の電気化学セルを用いてメタノールを合成する。そのため、本実施形態のメタノールの製造方法によれば、炭素酸化物ガスからメタノールを選択的に効率良く製造することができる。 The method for producing methanol of the present embodiment uses the electrochemical cell of the first embodiment to synthesize methanol. Therefore, according to the method for producing methanol of the present embodiment, methanol can be selectively and efficiently produced from carbon oxide gas.

本実施形態のメタノールの製造方法において、水素原子含有ガスは、水素ガスであるとよい。この構成によれば、水素を引き抜く際に過電圧が小さくて済むなどの利点がある。 In the method for producing methanol of the present embodiment, the hydrogen atom-containing gas is preferably hydrogen gas. This configuration has the advantage of requiring a small overvoltage when extracting hydrogen.

本実施形態のメタノールの製造方法において、炭素酸化物ガスは、二酸化炭素ガスであるとよい。この構成によれば、ＣＯ_２由来のメタノールの製造により、脱炭素化、低炭素化に寄与することができるなどの利点がある。炭素酸化物ガスが二酸化炭素ガスである場合、本実施形態のメタノールの製造方法は、第２電極へ移動したヒドリドイオンと二酸化炭素ガスの炭素とがクーロン力により引き合い、Ｃ－Ｈ結合が形成される過程を含む構成とすることができる。この構成によれば、メタノールの合成に有用な中間体（ＨＣＯ_２）が形成されるため、メタノールの選択性向上を確実なものとすることができる。 In the method for producing methanol of the present embodiment, the carbon oxide gas is preferably carbon dioxide gas. According to this configuration, there is an advantage that the production of methanol derived from CO ₂ can contribute to decarbonization and low carbonization. When the carbon oxide gas is carbon dioxide gas, in the method for producing methanol of the present embodiment, the hydride ions that have moved to the second electrode and the carbon of the carbon dioxide gas are attracted by the Coulomb force to form a C—H bond. It can be configured to include the process of According to this configuration, an intermediate (HCO ₂ ) useful for synthesizing methanol is formed, so that the selectivity of methanol can be reliably improved.

セル作動温度としては、例えば、１００℃以上６００℃以下などとすることができる。また、第１電極および第２電極間に印加する印加電圧としては、例えば、０．１Ｖ以上 ３Ｖ以下などとすることができる。 The cell operating temperature can be, for example, 100° C. or higher and 600° C. or lower. Further, the applied voltage applied between the first electrode and the second electrode can be, for example, 0.1 V or more and 3 V or less.

（実験例）
－試料１の電気化学セルの作製－
先ず、電解質材料としてＬａ_２ＬｉＨＯ_３粉末を作製した。具体的には、Ｌａ_２ＬｉＨＯ_３粉末の作製に用いる器具を事前に１５０℃で減圧乾燥させた。これら器具は、高温の状態で取り出してグローブボックス内へ持ち込み放冷した後に使用した。 (Experimental example)
-Preparation of electrochemical cell of sample 1-
First, La ₂ LiHO ₃ powder was prepared as an electrolyte material. Specifically, the equipment used to prepare the La ₂ LiHO ₃ powder was previously dried at 150° C. under reduced pressure. These instruments were taken out in a high temperature state, brought into the glove box and allowed to cool, and then used.

次いで、電気炉を用いて、Ｌａ_２Ｏ_３を、大気雰囲気下、１０００℃にて３時間焼成処理した。その後、３００℃まで降温した時点でＬａ_２Ｏ_３を電気炉から取り出し、これをグローブボックス内へ持ち込んで室温まで放冷した。 Then, using an electric furnace, La ₂ O ₃ was calcined at 1000° C. for 3 hours in an air atmosphere. After that, when the temperature was lowered to 300° C., the La ₂ O ₃ was taken out from the electric furnace, brought into the glove box, and allowed to cool to room temperature.

次いで、メノウ乳鉢上にて上記Ｌａ_２Ｏ_３：２０．００４ｇ（６１．３８ｍｍｏｌ）とＬｉＨ：１．４６４ｇ（１８４．１５ｍｍｏｌ）とを１０分間混合した。得られた混合粉のうち、１０ｇを使用して、０．５～０．７ｇ／１個のペレットを１６個作製した。 Next, 20.004 g (61.38 mmol) of La ₂ O ₃ and 1.464 g (184.15 mmol) of LiH were mixed in an agate mortar for 10 minutes. 10 g of the obtained mixed powder was used to prepare 16 pellets of 0.5 to 0.7 g/1.

次いで、５個のペレットを石英容器へ投入し、石英容器内にＨ_２を充填した。次いで、室温ら６５０℃まで５℃／ｍｉｎで昇温し、６５０℃にて１２時間保持した。その後、これを室温まで放冷した後、グローブボックス内に持ち込み、石英容器内のペレットを回収した。 Five pellets were then put into a quartz container and the quartz container was filled with H ₂ . Then, the temperature was raised from room temperature to 650° C. at a rate of 5° C./min and maintained at 650° C. for 12 hours. After that, it was allowed to cool to room temperature, brought into a glove box, and the pellets in the quartz vessel were recovered.

次いで、回収したペレットをメノウ乳鉢上にて粉砕し、粉状にした。これにより、Ｌａ_２ＬｉＨＯ_３粉末を作製した。 The collected pellets were then pulverized in an agate mortar into powder. Thus, La ₂ LiHO ₃ powder was produced.

次いで、Ｌａ_２ＬｉＨＯ_３粉末を、一軸成形し、水素雰囲気下、６５０℃にて１２時間焼成後、表面を研磨することにより、Ｌａ_２ＬｉＨＯ_３からなる板状の緻密な電解質（厚み５００μｍ）を作製した。 Next, the La ₂ LiHO ₃ powder was uniaxially molded, baked in a hydrogen atmosphere at 650° C. for 12 hours, and then the surface was polished to form a plate-like dense electrolyte (thickness: 500 μm) made of La ₂ LiHO ₃ . made.

次いで、Ｐｄ粉末（触媒材料、粒径０．１μｍ以下）と、Ｌａ_２ＬｉＨＯ_３粉末（リチウムイオン伝導体材料）と、カーボン（造孔材）と、エタノール（溶媒）とをボールミルで混合することにより、第２電極形成用スラリーを調製した。なお、上記において、Ｐｄ粉末とＬａ_２ＬｉＨＯ_３粉末との比率は体積比で５０：５０とした。また、カーボン量は、形成される第２電極の気孔率が２０％となるように適宜調節した。 Next, Pd powder (catalyst material, particle size 0.1 μm or less), La ₂ LiHO ₃ powder (lithium ion conductor material), carbon (pore-forming material), and ethanol (solvent) are mixed in a ball mill. A slurry for forming the second electrode was prepared by the above. In the above, the volume ratio of the Pd powder and the La ₂ LiHO ₃ powder was 50:50. Also, the amount of carbon was appropriately adjusted so that the formed second electrode had a porosity of 20%.

次いで、Ｌａ_２ＬｉＨＯ_３からなる電解質の一方面に、第２電極形成用スラリーをスクリーン印刷し、６５０℃にて１２時間保持した。これにより、Ｌａ_２ＬｉＨＯ_３からなる電解質の一方面に、Ｐｄ粒子とＬａ_２ＬｉＨＯ_３粒子とを含む多孔質の第２電極（厚み１０μｍ）を形成した。 Next, the slurry for forming the second electrode was screen-printed on one surface of the electrolyte made of La ₂ LiHO ₃ and held at 650° C. for 12 hours. As a result, a porous second electrode (thickness: 10 μm) containing Pd particles and La ₂ LiHO ₃ particles was formed on one surface of the electrolyte made of La ₂ LiHO ₃ .

次いで、Ｌａ_２ＬｉＨＯ_３からなる電解質の一方面にＰｄをスパッタリングすることにより、第１電極（厚み３００ｎｍ）を形成した。 Next, a first electrode (thickness: 300 nm) was formed by sputtering Pd on one side of the electrolyte made of La ₂ LiHO ₃ .

以上により、試料１の電気化学セルを作製した。 As described above, an electrochemical cell of Sample 1 was produced.

－試料１Ｃの電気化学セルの作製－
プロトン交換膜で隔てられたカソードチャンバーおよびアノードチャンバーを有する電気化学リアクターを準備した。リアクター内は、ＫＨＣＯ_３水溶液（電解液）で満たされており、カソードチャンバーにＣｕ_２Ｏからなるカソード電極、アノードチャンバーにＣｕからなるアノード電極を取り付け、各電極には銅線を取り付けた。なお、カソードチャンバーには、二酸化炭素ガスを引き込むための入口と、反応した生成物を回収するための出口とが設けられている。 -Preparation of electrochemical cell of sample 1C-
An electrochemical reactor was prepared having a cathode chamber and an anode chamber separated by a proton exchange membrane. The inside of the reactor was filled with a KHCO ₃ aqueous solution (electrolyte), a cathode electrode made of Cu ₂ O was attached to the cathode chamber, an anode electrode made of Cu was attached to the anode chamber, and a copper wire was attached to each electrode. The cathode chamber is provided with an inlet for drawing in carbon dioxide gas and an outlet for collecting the reacted products.

－メタノールの合成－
試料１の電気化学セルの第１電極に水素ガス（Ｈ_２ガス）を供給するとともに、第２電極に二酸化炭素ガス（ＣＯ_２ガス）を供給し、第１電極、第２電極間に３Ｖの電圧を印加した。なお、セル作動温度（反応温度）は３００℃とした。また、水素ガスのガス流速は、１００ｃｃ／ｍｉｎ、二酸化炭素ガスのガス流速は、１００ｃｃ／ｍｉｎとした。 -Synthesis of Methanol-
Hydrogen gas ( _H2 gas) is supplied to the first electrode of the electrochemical cell of sample 1, carbon dioxide gas ( _CO2 gas) is supplied to the second electrode, and 3 V is applied between the first electrode and the second electrode. A voltage was applied. The cell operating temperature (reaction temperature) was 300°C. The flow rate of hydrogen gas was set at 100 cc/min, and the flow rate of carbon dioxide gas was set at 100 cc/min.

また、試料１Ｃの電気化学セルについては、カソードチャンバーに二酸化炭素ガスを供給し、カソード電極とアノード電極との間に２Ｖの電圧を印加した。なお、セル作動温度は２５℃とした。また、二酸化炭素ガスのガス流速は、１００ｃｃ／ｍｉｎとした For the electrochemical cell of sample 1C, carbon dioxide gas was supplied to the cathode chamber, and a voltage of 2 V was applied between the cathode electrode and the anode electrode. The cell operating temperature was set at 25°C. In addition, the gas flow rate of carbon dioxide gas was set to 100 cc/min.

各電気化学セルにて合成されたガスについて、メタノール選択性（％）を算出した。メタノール選択性（％）は、１００×（合成されたメタノールの体積）／（合成されたガス種全体の体積）の式により算出した。 Methanol selectivity (%) was calculated for the gas synthesized in each electrochemical cell. Methanol selectivity (%) was calculated by the formula 100×(volume of methanol synthesized)/(volume of total gas species synthesized).

図４に示されるように、試料１の電気化学セルによれば、炭素酸化物ガスである二酸化炭素ガスの還元反応により合成されるメタノールの選択性を向上させることができることが確認された。なお、本実験例では、炭素酸化物ガスとして二酸化炭素ガスを用いたが、原理的に、二酸化炭素ガスに代えて一酸化炭素ガスなどの炭素酸化物ガスを用いても、同様の作用効果が得られることは、上記結果から容易に類推することが可能である。 As shown in FIG. 4, it was confirmed that the electrochemical cell of Sample 1 can improve the selectivity of methanol synthesized by the reduction reaction of carbon dioxide gas, which is a carbon oxide gas. In this experimental example, carbon dioxide gas was used as the carbon oxide gas, but in principle, carbon oxide gas such as carbon monoxide gas may be used in place of carbon dioxide gas to obtain the same effect. What is obtained can be easily inferred from the above results.

本発明は、上記各実施形態、各実験例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、各実施形態、各実験例に示される各構成は、それぞれ任意に組み合わせることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and experimental examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Moreover, each configuration shown in each embodiment and each experimental example can be combined arbitrarily.

１ 電気化学セル
１０ 電解質
１１ 第１電極
２１ 第１ガス
２１０ 水素原子含有ガス
１２ 第２電極
２２ 第２ガス
２２０ 炭素酸化物ガス 1 electrochemical cell 10 electrolyte 11 first electrode 21 first gas 210 hydrogen atom-containing gas 12 second electrode 22 second gas 220 carbon oxide gas

Claims (6)

ヒドリドイオン伝導性を有する電解質（１０）と、
上記電解質の一方面に形成され、水素原子含有ガス（２１０）を含む第１ガス（２１）が供給される第１電極（１１）と、
上記電解質の他方面に形成され、炭素酸化物ガス（２２０）を含む第２ガス（２２）が供給される第２電極（１２）と、を有しており、
上記第１電極は、上記水素原子含有ガスからヒドリドイオンを生成可能に構成されており、
上記第２電極において、上記電解質を通って上記第２電極へ移動した上記ヒドリドイオンにより上記炭素酸化物ガスを電気化学的に還元し、メタノールを合成可能に構成されている、
電気化学セル（１）。 an electrolyte (10) having hydride ion conductivity;
a first electrode (11) formed on one side of the electrolyte and supplied with a first gas (21) containing a hydrogen atom-containing gas (210);
a second electrode (12) formed on the other side of the electrolyte and supplied with a second gas (22) containing a carbon oxide gas (220);
The first electrode is configured to be capable of generating hydride ions from the hydrogen atom-containing gas,
In the second electrode, the carbon oxide gas is electrochemically reduced by the hydride ions that have migrated to the second electrode through the electrolyte, thereby synthesizing methanol.
Electrochemical cell (1). 上記第１電極および上記第２電極のうち少なくとも一方は、多孔質である、
請求項１に記載の電気化学セル。 At least one of the first electrode and the second electrode is porous,
The electrochemical cell of claim 1. 上記第１電極および上記第２電極のうち少なくとも一方は、ヒドリドイオン伝導性を有する、
請求項１または請求項２に記載の電気化学セル。 At least one of the first electrode and the second electrode has hydride ion conductivity;
3. An electrochemical cell according to claim 1 or claim 2. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電気化学セルを用いてメタノールを合成するメタノールの製造方法。 A method for producing methanol, comprising synthesizing methanol using the electrochemical cell according to any one of claims 1 to 3. 上記水素原子含有ガスは、水素ガスである、
請求項４に記載のメタノールの製造方法。 The hydrogen atom-containing gas is hydrogen gas,
The method for producing methanol according to claim 4. 上記炭素酸化物ガスは、二酸化炭素ガスであり、
上記第２電極へ移動した上記ヒドリドイオンと二酸化炭素ガスの炭素とがクーロン力により引き合い、Ｃ－Ｈ結合が形成される過程を含む、
請求項４または請求項５に記載のメタノールの製造方法。 The carbon oxide gas is carbon dioxide gas,
Including a process in which the hydride ions that have moved to the second electrode and the carbon of the carbon dioxide gas are attracted by the Coulomb force to form a C—H bond,
6. The method for producing methanol according to claim 4 or 5.

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