Способ изготовления пористого электрода топливных элементов

 

2l7308

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Сова Соеетокиа

Социалистическиа

Республик

Кл. 21Ь, 14/01

Зависимый от №

Заявлено 13, т/11!.1962 (№ 790922/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26 1Ч.1968. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 8Х11.1968

МП1(Н 01m

УДК 621.352.6(088.8) йомитет по делам изооретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы из< б1п. тения

Иностранцы

Жан-Франсуа Лоран и Патрис Роберт Жан Веррэ (Франция) Иностранная фирма

Сосьете Дез Аккумулятер Фикс Э Де Трансьон (Франция) Заявитель

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТОГО ЭЛЕКТРОДА

ТОПЛИВНЪ|Х ЭЛЕМЕНТОВ

Известен способ изготовления пористого электрода топливных элементов, состоящего из водопроницаемого и газопроницаемого слоев (мелко- и крупнопористого).

Однако при изготовлении такого электрода необходимо регулировать давление подаваемых на него газов до полного заполнения ими крупнопористого газопроницаемого слоя и вытеснения из этого слоя электролита.

Для устранения необходимости регулирования давления газов предлагается водопроницаемый слой выполнять путем покрытия газопроницаемого слоя серебром. Газопроницаемый слой обрабатывают водоотталкивающими веществами, например полистиролом в трихлорэтилене или метилэтилацетоне, одним из известных способов.

В качестве пористой основы электрода может быть применен активированный уголь или обожженный металл, например никель или серебро.

Описываемый электрод содержит пористую пластинку из активированного угля. Он водонепроницаем благодаря обработке полистиролом, поверхность которого со стороны электролита покрыта тонкой пленкой серебра. Последняя получена путем химического восстановления и обладает каталитическими свойствами.

Кроме водонепроницаемого качества, необходимого для того, чтобы помешать проникновению электролита в пористую массу угля, полистирол может в то же время придать сцсп5 ление массе, создавая, таким образом, наиболее благоприятные условия для обработки электродов. Электролит проникает только в слой серебра, который не является водонепроницаемым, а присутствие трех фаз (газовой, 10 твердой и жидкой), необходимых для прохождения процесса ионизации, реализуется на поверхности двух смежных тел: серебра и активированного угля.

Электрод может быть, например изготовлен

15 следующим образом.

Из 100 ч. порошкообразного активированного угля, предварительно просеянного через сито, имеющее отверстия 200мк, 90ч. 10%-ного раствора полистирола в трихлорэтилене и 20 ч.

20 ацетиленовой сажи приготовляют, перемешивая, однородную пасту. Затем эту пасту прессуют в форме при давлении от 2000 до

1400 кг/сма, но желательнее при давлении

800 кг/сма. Таким образом получают пластинку

25 или элемент электрода толщиной от 2 до 8мм.

Приготовленну ю пластинку высушивают на открытом воздухе 48 час для испарения трихлорэтилена. Далее пластинку покрывают пленкой серебра толщиной от 0,03 до 0,04 мм

30 погружением в 50%-ный раствор нитрата се217308

Ъ

4 юО

<ь

С 4

60 в:

7Я тя

Плотность тона, ма/см

Составитель Н. Грехнева

Техред P. М. Новикова Корректоры Н. И. Быстрова и О. Б. Тюрина

Редактор Г. Гуськова

Заказ !697(18 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типографии, пр. Сапунова, 2 ребра, а затем гидразина. Эту операцию можно повторить три — восемь раз, после чего пластинку промывают дистиллированной водой и высушивают на воздухе.

В качестве растворителя вместо трихлорэтилена может быть использован метилэтилацетон. Способ изготовления пластинки идентичен описанному.

Для повышения коэффициента проводимости в исходную пасту вводят металлические нити, например серебра. Введение водоотталкивающего вещества в водонепроницаемый слой электрода осуществляют погружением его в раствор этого вещества (или путем пропитки этим раствором), например в синтетический полимерный материал в органическом растворителе, с последующей сушкой или выпариванием растворителя, покрывающего стенки пор основы электрода.

Пропитку осуществляют следующим образом.

Пластинку, например, из обожженного никеля, помещают в цилиндр с диаметром, идентичным радиусу пластинки. Таким образом, внутренний объем цилиндра оказывается разделенным на две части. На нижнюю часть пластинки действует определенное давление. На верхнюю выливают раствор, например полистирола в метилэтилацетоне. Давление рассчитывают для того, чтобы уравновесить капиллярные силы в пластинке для проникновения раствора только на ее определенную толщину.

Затем увеличивают давление, отгоняя излишек жидкости, и повышают температуру до тех пор, пока не испарится растворитель, оставляя осадок полистирола на стенках пор.

10 На чертеже представлены кривые поляризации электрода в зависимости от плотности тока для электродов из угля в соответствии с описываемым способом.

15 Предмет изобретения

Способ изготовления пористого электрода топливных элементов, состоящего из водопроницаемого и газопроницаемого слоев, отлича20 юи ийся тем, что, с целью устранения необходимости регулирования давления газов, водопроницаемый слой выполняют путем покрытия газопроницаемого слоя серебром, а газопроницаемый слой обрабатывают водооттал25 кивающими веществами, например полистиролом в трихлорэтилене или метилэтилацетоне, одним из известных способов.