【谷騰環保網訊】近日，旭(xu)化(hua)成株式(shi)會社(she)（以下簡稱“旭(xu)化(hua)成”）憑借“使用(yong)鎳(nie)延長電極(ji)壽命(ming)的技術發明(ming)（專利(li)號(hao)6120804）”，在日本(ben)公(gong)益社(she)團法人(ren)發明(ming)協會主辦(ban)的2025年(nian)度全國(guo)發明(ming)表彰(zhang)中，榮獲最高獎項“恩賜發明(ming)獎”和“發明(ming)實施(shi)功(gong)績獎”。

離子交換(huan)膜法食鹽電解工藝外觀

此次獲獎的(de)(de)技(ji)術發明(ming)，可在(zai)離(li)子(zi)(zi)交換膜法(fa)食(shi)鹽(yan)電(dian)解(jie)(jie)工藝(yi)中抑制電(dian)極的(de)(de)劣化(hua)，從(cong)而實現該工藝(yi)的(de)(de)長期(qi)穩定運(yun)行。離(li)子(zi)(zi)交換膜法(fa)食(shi)鹽(yan)電(dian)解(jie)(jie)工藝(yi)是一種通過(guo)離(li)子(zi)(zi)交換膜電(dian)解(jie)(jie)食(shi)鹽(yan)水(shui)生產氯、燒堿（氫(qing)氧化(hua)鈉(na)）和氫(qing)的(de)(de)系統。旭化(hua)成(cheng)自1975年(nian)起(qi)開(kai)始銷售該工藝(yi)，憑借50年(nian)來積累的(de)(de)業績(ji)和技(ji)術廣度(du)，已(yi)為全球30個國(guo)家(jia)(jia)的(de)(de)160多家(jia)(jia)工廠（2024年(nian)12月數據）提供包括食(shi)鹽(yan)電(dian)解(jie)(jie)所需的(de)(de)材料(liao)、設(she)計和運(yun)營支持(chi)等在(zai)內的(de)(de)一站式解(jie)(jie)決(jue)方案(an)。

在以往(wang)的實際運行(xing)過程中(zhong)，需(xu)求波動(dong)造成氯和燒堿的需(xu)求暫時減少(shao)，會導(dao)致(zhi)食(shi)鹽電解(jie)裝(zhuang)置停機(ji)，設備故障(zhang)或(huo)發(fa)電廠(chang)停電等(deng)狀況會導(dao)致(zhi)食(shi)鹽電解(jie)裝(zhuang)置緊急(ji)停機(ji)。此時在反(fan)向電流（1）的影響下(xia)，電極(ji)(ji)(ji)（尤其陰(yin)極(ji)(ji)(ji)）劣化、電解(jie)電壓上升，進(jin)而(er)會導(dao)致(zhi)功耗增加或(huo)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)壽命縮短等(deng)問題，難以繼續穩定運行(xing)。盡(jin)管過去曾嘗試通過機(ji)械設備來抑制(zhi)這種反(fan)向電流，但也存在因運轉失(shi)靈或(huo)操作失(shi)誤而(er)導(dao)致(zhi)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)劣化的風險，因此需(xu)要一種不依賴(lai)機(ji)械設備的根本(ben)的解(jie)決(jue)方案(an)。

為(wei)此，本次(ci)旭化(hua)成發明的(de)技(ji)術(shu)另辟蹊徑(jing)，在電(dian)解(jie)裝置內設置具有特定(ding)(ding)的(de)多孔結(jie)構的(de)鎳(nie)(nie)作為(wei)“反(fan)(fan)向(xiang)電(dian)流(liu)吸收層”，不使用(yong)機械(xie)設備，而是通過鎳(nie)(nie)的(de)化(hua)學反(fan)(fan)應來消除反(fan)(fan)向(xiang)電(dian)流(liu)對陰(yin)極(ji)的(de)影響。由于電(dian)解(jie)停止(zhi)時產(chan)生(sheng)的(de)反(fan)(fan)向(xiang)電(dian)流(liu)，當(dang)陰(yin)極(ji)電(dian)位(wei)達到一(yi)定(ding)(ding)電(dian)位(wei)后(hou)，陰(yin)極(ji)會開始劣化(hua)。原則上通過放置一(yi)個在略低于該電(dian)位(wei)的(de)電(dian)位(wei)上發生(sheng)化(hua)學反(fan)(fan)應的(de)元(yuan)素，可以(yi)抑(yi)制陰(yin)極(ji)達到特定(ding)(ding)的(de)電(dian)位(wei)，但由于技(ji)術(shu)難(nan)度大，尚未投入實際應用(yong)。

本次發(fa)明的(de)(de)關鍵在于確定(ding)了能(neng)長(chang)期穩(wen)(wen)定(ding)發(fa)揮功(gong)能(neng)的(de)(de)“反(fan)向(xiang)(xiang)電流(liu)吸(xi)收(shou)層”的(de)(de)結構，并(bing)明確了其實現(xian)產業化的(de)(de)方法。這種“反(fan)向(xiang)(xiang)電流(liu)吸(xi)收(shou)層”需要克服多孔性和(he)高(gao)強度的(de)(de)矛盾關系，并(bing)能(neng)實現(xian)大面積加(jia)工(gong)。旭化成運用熱噴(pen)涂(tu)法（2）解(jie)決(jue)了上述矛盾關系，并(bing)在產業化方面取得了成功(gong)。采用熱噴(pen)涂(tu)法形成的(de)(de)“反(fan)向(xiang)(xiang)電流(liu)吸(xi)收(shou)層”，由于鎳的(de)(de)化學反(fan)應具備可(ke)逆(ni)性，即使反(fan)復關停和(he)重啟電解(jie)，反(fan)向(xiang)(xiang)電流(liu)的(de)(de)吸(xi)收(shou)功(gong)能(neng)也(ye)不(bu)會受損，因(yin)此可(ke)為(wei)陰(yin)極提供穩(wen)(wen)定(ding)的(de)(de)保護。

“具有特定結構的鎳”的示意圖

電解過程中和停止電解時鎳的(de)化(hua)學反應示意(yi)圖

目前，搭載本項發明技術(shu)的電解(jie)(jie)裝置已被世界各地的化學制造商廣泛采用，正在為(wei)支撐全(quan)球(qiu)大眾生活(huo)的氯和燒堿(jian)的穩定生產(chan)做出貢獻。同時(shi)，旭化成還在推動將(jiang)該(gai)技術(shu)拓展和應用至制取綠氫的堿(jian)性(xing)水電解(jie)(jie)等其他電解(jie)(jie)工藝(yi)領(ling)域，進一步(bu)推動清潔能源技術(shu)的發展。

獲獎(jiang)人(ren)員(yuan)名(ming)單（按獲獎(jiang)時所屬(shu)部門(men)及職位記錄）

恩賜發明獎

船川明恭(gong)，旭化成株式會社 交換(huan)膜事業部(bu) 交換(huan)膜技(ji)術開(kai)發部(bu)部(bu)長

蜂谷(gu)敏德，旭化成株式會(hui)社 膜水(shui)處理事(shi)業部(bu) 膜水(shui)處理品質保證部(bu)部(bu)長

發明實施功績獎

工藤幸四(si)郎，旭(xu)化成株式會社 法定代表人總經理兼總經理執行官(guan) 

1　反向電(dian)流：電(dian)解(jie)停止時等情況下，流向與(yu)正常方向相反的電(dian)流。是(shi)引(yin)起電(dian)極劣化(hua)和催化(hua)劑溶解(jie)的原(yuan)因(yin)。

2　熱(re)噴涂(tu)法(fa)：將材料加熱(re)至熔融或接(jie)近熔融狀(zhuang)態(tai)，噴涂(tu)至物體表面形成薄膜的表面處理技術。該技術的特(te)點是，可對大面積基材進行加工，用途十(shi)分(fen)廣泛。

關于旭化成：

旭(xu)化成(cheng)(cheng)集團創立于1922年(nian)，是總部位(wei)于日(ri)本的綜合(he)化學制造商，曾入選世界500強。在全球(qiu)20多個(ge)國家和(he)地區開展(zhan)業務(wu)，旭(xu)化成(cheng)(cheng)集團2024財年(nian)營業收入總額為30,373億日(ri)元，員工總人數(shu)約5萬(wan)。

旭化成(cheng)(cheng)的(de)在(zai)(zai)華(hua)業(ye)務始于1988年，目(mu)前業(ye)務主(zhu)要分(fen)為4大部分(fen)：環境解決方案（LiB材料、離子交換膜等）、移(yi)動(dong)&產業(ye)（工程塑(su)料、汽車內飾材料等）、生活革新(xin)（紡(fang)織品、電子材料·元件、印刷用(yong)感光性(xing)樹脂(zhi)版、食品包裝膜等）、健(jian)康（除病毒過濾器等）。目(mu)前旭化成(cheng)(cheng)在(zai)(zai)中國擁有法人公司20多家，員(yuan)工約3,000人。

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