Изобретение относится к прикладной электрохимии, в частности к конструкции пористого электрода для электролитического разложения воды с твердым полимерным электролитом.
Цель изобретения - улучшение электрохимических характеристик электрода,
На чертеже представлен электрод, разрез.
Электрод состоит из пластины пористого электропроводного материала 1 с пазами 2. Слои мелкопористого материала 3 чередуются со слоями крупнопористого материала 4. Крупнопористые слои располагаются в местах выступов, т.е. в местах наибольшей толщины электрода. На фронтальную поверхность электрода нанесен катализатор.
Электрод работает следующим образом.
Питающая вода подается с тыльной поверхности электрода вдоль паза 2 и за счет капиллярных сил поступает к фронтальной поверхности электро йа в основном через слой мелкопористого материала 3. Образующийся в результате электролитического разложения воды газ отводится преимущественно через крупнопористый слой 4 к тыльно поверхности электрода и удаляется из системы с потоком циркулирующей воды.
Пример 1. Для электролиза во ды с твердым полимерным электролитом в качестве анода применяют пористый титановый электрод с нанесенным на его фронтальную поверхность иридиевым катализатором. На тыльной стороне электрода выполнены пазы с шириной выступов и впадин по 1 мм. Глубина паза 1,5 мм. Слой крупнопористого материала с размером пор 10- 15 мкм располагают по ширине выступов, а слой мелкопористого материала с размером пор 1-3 мкм - по ширине
впадин. При электролизе воды с мембраной МФ-4-СК предлагаемый анод имеет потенциал. tf к 1365 мВ (отн. НВЭ) при i 1 А/см и t 90°С. В случае применения известного электрода (ррототипа) при тех же условиях и той же массе катализатора потенциал анода равен 1405 мВ
П р и м е р 2, Для щелочного электролиза воды применяют пористый никелевый катод с нанесением на его фронтальную поверхность скелетным катализатором. Толщина электрода с составляет 2,5 мм. На тьшьной стороне электрода выполнены сквозные пазы с шириной выступов и впадин по 1,5 мм. Глубина паза 1,5 мм. Слой мепкопористого никелевого материала с размером пор 0,5-2 мкм работает по ширине впадин, а слой мелкопористого материала с размером пор 5-10 мкм располагают по ширине выступов. При электролизе воды в контакт с анион- проводящей мембраной данный катод имеет потенциал Ч к 80 мВ {отн. НВЭ) при i 0,5 А/см2 и t . Электрод-прототип при тех же условиях имеет потенциал Cf -95 мВ.
Технико-экономические преимущества предлагаемого электрода .заключаются в снижении уд. энергозатрат при его использовании в электролизере разложения воды.
0
5
0
35
40
45
Формула изобретения
Пористый электрод- для электролитического разложения воды с твердым полимерньм электролитом,выполненный в виде пластины с различной пористостью, имеющей на нерабочей стороне пазы, образующие выступы, отличающийся тем, что, с целью улучшения электрохимических характеристик электрода, пластина по ширине выступа имеет крупные поры, а по ширине впадины - мелкие поры.
/
/
,0 о о л о о
О о о оО° оО
50 00
Э О О О
во о о о о
«о,: о о
0 о о о
о о - г- о о о о
«о 0°
„% о X Г
«
000 о
о о о о о о о о
°о Со°о
g-ffoVcTo o
о
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ФИКСАЖНО-ОТБЕЛИВАЮЩЕГО РАСТВОРА | 2006 |
|
RU2314266C1 |
Способ изготовления анода для электролиза воды | 1987 |
|
SU1564202A1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗА ВОДНО-СОЛЕВЫХ РАСТВОРОВ | 2018 |
|
RU2660440C1 |
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ МОДУЛЬНАЯ ЯЧЕЙКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ | 2007 |
|
RU2350692C1 |
Способ изготовления двухслойной анодной подложки с тонкопленочным электролитом для твердооксидного топливного элемента | 2020 |
|
RU2735327C1 |
СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ЛУЖЕНИЯ СТАЛИ | 2003 |
|
RU2235809C1 |
СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО НИКЕЛИРОВАНИЯ | 2009 |
|
RU2431000C2 |
ОБЪЕМНО-ПОРИСТЫЙ ЭЛЕКТРОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И ПРОТОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОД НА ЕГО ОСНОВЕ | 2000 |
|
RU2178017C2 |
СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИЗА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ХЛОРИСТОВОДОРОДНОЙ КИСЛОТЫ | 1997 |
|
RU2169795C2 |
Способ получения электрода | 1989 |
|
SU1705415A1 |
Изобретение относится к прикладной электрохимии и позволяет улучшить электрохимические характеристики электрода. Электрод вьтолнен в виде пластины с различной пористостью имеющей на нерабочей стороне пазы, образующие выступы и впадины, пластина по ширине выступа имеет крупные поры, а по ширине впадины - мелкие поры. 1 ил.
Патент США № 4348268, кл | |||
Видоизменение пишущей машины для тюркско-арабского шрифта | 1923 |
|
SU25A1 |
Авторы
Даты
1988-02-28—Публикация
1986-04-08—Подача