Способ изготовления никелевого электрода топливного элемента

 

(19)SU(11)770411(13)A1(51)  МПК ⁶    _H01M4/88(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НИКЕЛЕВОГО ЭЛЕКТРОДА ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА

Изобретение относится к области химических источников тока и касается способа изготовления никелевого электрода топливного элемента. Известен способ изготовления непористого электрода, согласно которому к компактной металлической пластине приваривается металлическая сетка, которая покрывается влажной пастой каталитически активного материала. Паста высушивается и подпрессовывается. Известен способ изготовления электрода наложением пористого никеля на противоположные стороны общей металлической пластины, для увеличения поверхности на пластине штампуются выступы и впадины. Слоев никеля может быть несколько, причем каждый из них при необходимости механически поддерживается дополнительной перфорированной пластиной. Эти способы сложны и не позволяют обеспечить стабильных электрических характеристик, так как они имеют недостаточно развитую внутреннюю поверхность. Известен способ изготовления никелевого электрода наиболее близкий к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату, включающий формирование и спекание каталитически активных слоев из пористого никеля и нанесения их на никелевую подложку из компактного материала. Однако электроды, полученные этим способом, не имеют развитой внутренней поверхности, что приводит к снижению удельных электрических характеристик и мало прочны, так как активная масса просто впрессовывается. Цель изобретения - повышение механической прочности и электрохимической активности электрода. Для этого по предлагаемому способу на сформированные неспеченные активные слои и на подложку предварительно наносится паста из порошка муравьинокислого никеля, в 1,5-3%-ном спиртовом растворе кумароловой смолы, а затем собирают активные слои и подложку и спекают электрод под давлением. При этом одновременно со спеканием активных слоев происходит приварка их к подложке, а использование муравьинокислого никеля и кумароловой смолы, служащей флюсом при сварке, обеспечивает прочное соединение активных слоев с подложкой без снижения пористости и активности. П р и м е р. Формируют активный слой. Для этого смесь порошков, содержащая, мас. % : 35 Ni ренея, 55 Ni карбонильного, 10 муравьинокислого Ni в виде суспензии, приготовленной на 5%-ном водном растворе поливинилового спирта наносят на никелевую сетку, подпрессовывают. Формируют активный слой для выделения кислорода, для чего на никелевую сетку наносят порошок карбонильного Ni в количестве 40 мг/см². Приготавливают пасту из порошка муравьинокислого никеля в 2%-ном спиртовом растворе кумароловой смолы. Наносят пасту на поверхность никелевой подложки с двух сторон и на активные слои, собирают их в брикет в приспособлении, создавая давление 1 кг/см². Помещают в печь и производят спекание активных слоев и одновременно их приварку к подложке при 700-900^оС в водородной атмосфере. В результате такого способа изготовления биполярного электрода осуществляется прочное соединение за единый технологический цикл предварительно неспеченных пористых заготовок с компактным материалом. Отпадает необходимость в предварительной приварке сетки к подложке.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НИКЕЛЕВОГО ЭЛЕКТРОДА ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА путем формирования и спекания каталитически активных слоев из пористого никеля и нанесения их на никелевую подложку из компактного материала, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности и электрохимической активности, на сформированные активные слои и подложку предварительно наносят пасту из порошка муравьинокислого никеля в 1,5 - 3%-ном спиртовом растворе кумароловой смолы, а затем собирают активные слои и подложку и спекают электрод.