Способ изготовления электрода топливного элемента

 

Союз Советскик

Соцмвлнстическкк

<,>890488

СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ительное к авт. свид-ву—

«о 20.10.77 (21) 2531310/24-07 нием заявки №вЂ” (51) М. Кл.з

Н 01 М 4/90 тет— (53) УДК 621.352..6 (088.8) овано 15.12.81. Бюллетень № 46 убликования описания 25.12.81 (72) Авторы изобретен ия

Н. В. Коровин, Н. И. Козлова, В. М. Алашкин

Московский ордена Ленина энергетический (71) Заявитель (54) СГ1ОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА

ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА

Изобретение относится к электрохимическим генераторам энергии на базе топливных элементов, в частности к способам изготовления электродов топливных элементов.

Известен способ изготовления электродов для гидразиновых топливных элементов, заключающийся в прессовании порошков никеля и меди (1).

Недостатком данного способа изготовления электродов является сложность и длительность технологического процесса — приготовление тонких порошков, прессование под давлением 350 ат и термообработка.

Получаемые электроды имеют низкие удельные характеристики по массе и объему.

Известен способ изготовления высокоактивного электрода топливного элемента, имеющего высокие удельные параметры, с использованием поверхностного скелетного никелевого катализатора, заключающийся в нанесении на никелевую основу слоя цинка с последующим отжигом и выщелачиванием (2) .

Недостатком известного способа является низкая стабильность характеристик изготовляемых электродов.

Цель изобретения — повышение активности и стабильности характерстик электрода.

Поставленная цель достигается тем, что в поверхностный скелетный катализатор в процессе вь««пелачивания дополнительно вводят медь путем добавления в щелочной раствор соли меди в количестве, соответствующем 0,005 — 0,01 г меди на 1 см выщелачиваемого электрода.

Введение меди в поверхностный скелетный катализатор обеспечивает высокую активность и стабильность характеристик электрода в реакции анодного окисления гидразина.

При изготовлении электрода по предложенному способу на никелевую основу, к которой, если это необходимо, приварен токоотвод, наносят слой цинка. Затем электрод отжимают для образования слоя интерметаллидов, после Чего подвергают выщелачиванию в 15 — 45Р/р растворе гидроокиси О калия, содержащем дополнительно сульфат меди в количестве, соответствующем содержанию меди 0,005 — 0,01 г íà см видимой поверхности выщелачиваемого электрода.

89(И88

Формула изобретения

Составитель А. Калюжная

Редактор В. Бобков Техред А. Бойкас Корректор Л. Бокшаи

Заказ 110! 7/83 Тираж 787 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Объем раствора-50 смз на 1 см электрода.

Пример. К никелевой сетке с размером ячейки 160 мкм приваривают по периметру токоотвод из никелевой фольги толщиной 0,1 мм. После электрохимического обезжиривания и травления на электрод наносят электрохимическим путем в сернокислой ванне слой цинка толщиной 50 мкм.

Плотность тока при осаждении цинка

20 мА/см . Затем электрод отжигают при

400 C 1 — 4 ч. После отжига электрод выщелчивают в 30о/о-ном растворе гидроокиси калия, содержащем добавку сульфата меди в количестве, соответствующем 0,005—

0,01 г па 1 см электрода. Процесс выщелачивания ведут при 40 С до прекращения выделения водорода (3 — 4 ч) .

Испытания под нагрузкой 600 мА/см2 в

0,5 М растворе гидразина в 6 М КОН показали, что электрод, из отовленный по предложенному способу, по вольтамперным характеристикам и стабильности характеристик во времени существен1но превосходит электрод, изготовленный по известному способу. Использование предлагаемого способа позволяет изготовлять электроды, обладающие высокой активностью и стабильностью характеристик при длительной работе и имеющие низкие массу и объем. При использовании предлагаемого способа значительно упрощается технология изготовления высокостабильного электрода для гидразинового топливного элемента.

Способ изготовления электрода топливного элемента, заключающийся в нанесении на никелевую основу слоя цинка с последующим отжигом и выщелачиванием, отличающий ся тем, что, с целью повышения активности и стабильности характеристик электрода, выщелачивание осуществляют в растворе, содержащем соль меди в количестве, соответствующем 0,005 — 0,01 г меди на 1 см2 площади выц1елачиваемого электрода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 1010115, кл. С 7 D, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 218830, кл. В 01 J 11/06, 1965.