Способ изготовлениядвухслойного пористого водородногоэлектрода для водородно-кислородноготопливного элемента

 

О П И С А Н И E „„425246

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 21.05.70 (21) 1519579/24-7 с присоединением заявки ¹â€” (32) Приоритет—

Опубликовано 25.04.74. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 19.02.75 (51) М. Кл. Н 01m 27/04 осударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.352.6.035..221.45(088.8) (72) Авторы изобретения

P. Х. Бурштейн, А. Г. Пшеничников, T. А. Баскакова, В. В. Пантелеева, И. П. Наумов, Ю. И. Головкин и В. И. Шурыгин

Институт электрохимии АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ДВУХСЛОЙНОГО ПОРИСТОГО ВОДОРОДНОГО

ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ВОДОРОДНО-КИСЛОРОДНОГО

ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА

Изобретение овносится к области электротехники, в частности к способу изготовления водородного электрода для топливного элемента.

Известные водородные электроды для водородно-кислородного топливного элемента, изготовленные из тонкой металлокерамической подложки с гидрофилыным запорным слоем и гидрофобизированным актвным слоем с катализатором из металлов платиновой группы, а та кже гидрофильные водородные электроды на основе никелевого скелетного катализатора характеризуются высокой стоимостью, а гидрофильные электроды — значительным весом при толщине 1 мм.

Цель изобретения — использование электрода в низкотемпературных топливных элементах, работающих при малых перепадах да вления, уменьшение веса и упрощение изготовления электрода.

Это достигается тем, что перед нанесением на подложку активной массы в пее добавляют суспензию фторопласта в количестве не более

50% (в пересчете па фторопласт) от веса металла активной массы, электрод спекают на воздухе при 230 — 260 С, а обработку электрода в восстановительной атмосфере осуществляк;". при 230 — 250 C.

П р и .;. е р. Берут смесь порошков скелетного пикеля, полученного выщелачиваппем из сплава 47% МЬс+50% А1+3% Ti, и карбонильного никеля в соответствии, например, 1: 1.

Воздушноокисленный никелевый катализатор восста навливается в кварцевой печи при

600 С в течение 30 яин в токе водорода, после чего его высыпают в воду без доступа воздуха и сушат в вакууме. Полученный катализатор смешивают с водой и гидрофобизатором в виде суспензии фторопласта (на 50 лг катализатора 0,2 ял воды и 0,2 .ил 60%-ного раствора

ФП-4Д), размешивают и наносят па гидрофильпую пориподложку из расчета 30 — 50 лг/сл- .

Затем электрод суш ат на воздухе в течение

15 мин и при 120 C в течение 1 час. Высушенный электрод спекается в печи на воздухе при

230 — 260 С в течение 2 .чин и восстанавливается в токе водорода при 230 †2 С. После охлазкдения до 20 С печь продувают азотом в течение 30 лин н электроды помещают в воду по возможности без доступа воздуха.

Полученпые предлагаемым споссбом водородные электроды обеспечивают плотность тока 50 ла/си- при поляризации 30 лв в

7ХКОН, при температуре 90 С и перепаде дав25 лений на электроде 60 — 200 ял рт. ст . Удельный вес электрода (катализатор и запорным слой) составляет 100 л г/сл1 .

Предмет изобретения

Способ изготовления двухслойного пориЗо стого водородного электрода для водородно425246

Составитель Я. Лапин

Техред Е. Борисова Корректор И. Позняковская

Редактор Т. Загребельная

Заказ 680 Изд. 764 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Моск. типография № 4 Союзполиграфпрома. Москва, 121019, ул. Маркса — Энгельса, !4 кислородного топливного элемепта путем выщелачивания скелетного катализатора, например никель-алюминиевого, формирования активного слоя, нанесения его на предварительно изготовленную пористую подложку, служащую запорным слоем, и спекания электрода с последующей обработкой в восстановительной атмосфере, например водороде, отличающийся тем, что, с целью использования электрода в низкотемпературных топливных элементах, работающих при малых перепадах давления, уменьшения веса и упрощения изготовления, перед нанесением на подложку активной массы в нее добавляют суспензию

5 фторопласта IB количестве не более 50% (в пересчете на фторопласт), от веса активной масмы, электрод опекают на воздухе при 230—

260 С, а указанную. обработку осуществляют ври 230 — 250 С.