СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗА ВОДЫ[йАШТйО-ТЕлШ;БИБЛИОТЕ; Советский патент 1972 года по МПК C25B11/00 

Изобретение относится к области электрохимического получения кислорода и водорода, в частности к способам изготовления электродов, применяемых в электролизерах для разложения воды.

Известен способ изготовления электродов для электролиза воды формированием пористого рабочего слоя путем прессования порошка никеля с наполнителем и .спекания с последующим нанесением запорного слоя, например, из меди и титана или из окисла никеля или магния, напрессованного в виде пористого слоя на рабочий слой.

Недостатками известного способа изготовления так называемых «вентильных электродов являются частичное разрушение металлического запорного слоя при длительной эксплуатации в результате взаимодействия с электролитом; сложность нанесения и хрупкость запорных слоев из окислов металлов, что затрудняет их использование, например, в случае вибрационных и ударных наг.рузок; выделение некоторого количества рабочих газов в электролит при использовании запорных слоев из металлических порошков в результате наличия в металле примесей с более низким перенапряжением, чем основной металл; высокое напряжение на электролизной ячейке (2,36-2,56 в).

слоя и снижения натфяжения электролиза предлагается для нанесения заборного слоя использовать смесь порошка поливинилхлорида (70-90 об. %) с наполнителем - крахмалом (30-10 об. %) при температуре 170- 180°С и давлении 500-800 кг/см с последующей выдержкой электрода в воде нрн температуре 40-50°С до удаления крахмала. Кроме того, для улучшения сцепления заnojMioro слоя с рабочим слоем на поверхность последнего предварительно наносят проме суточный слой из никелевого порошка, который опекают с рабочим слоем в атмосфере водорода нри температуре 900-1200°С.

Пример. Изготавливают .рабочий слой электрода, например, в виде диска толицпюй 2 мм путем прессования порогнка из скругленны.ч частиц никеля размером 300-400 мк ири давлении 800 кг/см и температуре 25°С,

затем на новерхность диска с одной стороны наносят свободной насыпкой промежуточный слой из никелевого порошка с размером частиц 400-500 мк и толщиной слоя 400-500 MI с последующим спеканием диска при температуре 1200°С в течение 3 час.

Далее приготавливают смесь для нанесения

% порошка поливизапорного слоя (75

нилхлорида марки Е-62 и 25 об. % крахмала). Запорньп сло толгциной 0,5-0,7 мм напрессовывают на поверхность спеченного диска со стороны промежуточного слоя при

температуре около 180°С и давлении 800 кг/см после чего давление снижают до 150 кг/см, отключают обогрев и электрод охлаждают до темнературы 25°С. После охлаждения электрод выдерживают в воде при температуре 40-50°С в течение 24 час для растворения крахмала, введенного в качестве нанолнителя в запорный слой.

Экспериментальная проверка образцов вентильных электродов в ячейке электролизера, изготовленных то предлагаемому способу, показывает, что при ллотности тока 400 а/м напряжение на ячейке 1,6-1,8 в, в то время KaiK, например, в случае образцов с запорным слоем из металлической меди 2,36-2,56 в при той же плотности тока; при использовании гладких электродов (никелированная сталь) напряжение на ячейке 2,32-2,35 в при температуре 20-25°С.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает получение электродов, позволяющих снижать напряжение на ячей|Ке до 1,6-1,8 в вместо 2,3-2,6 в на эксплуатируемых отечественных электролизерах с монолитными металлическими электродами, т. е. получать экономию электроэнергии. Технологические операции изготовления электрода просты и не требуют дополнительного оборудования, кроме Применяющегося при изготовлении обычных металлокерамических изделий.

Предмет изобретения

1. Способ изготовления электродов для электролиза воды формированием пористого рабочего слоя путем прессования порошка никеля с -наполнителем, например крахмалом, и спекания с последующим нанесением запорного слоя и повторным спеканием электрода, отличающийся тем, что, с целью увеличения

срока службы электродов, упрощения технологии нанесения запорного слоя п снижения напряжения электролиза, для нанесения запор}юго слоя используют смесь порошка поли винил хлорида с на1нолнителем-крахмалом

и спекание ведут при температуре 170-ISO°C и давлении 500-800 кг/см с последующей выдержкой электрода в воде при температуре 40-50°С до удаления крах.мала.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

поливинилхло-рид применяют в количестве

70-90 об, % и крахмал - в количестве 30-

10 об. %.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что,

с целью улучшения сцепления запорного слоя с рабочим слоем, на поверхность рабочего слоя предварительно наносят промежуточный слой из никелевого 1порощ ка, который спекают с рабочим слоем в атмосфере водорода

при 900--1200°С,