СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯДВУХСЛОЙНОГО ПОРИСТОГО ВОДОРОДНОГОЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ВОДОРОДНО-КИСЛОРОДНОГОтопливного ЭЛЕМЕНТА Советский патент 1974 года по МПК H01M8/22 

1

Изобретение от1носится 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 гидрофильным залорным слоем и гидрофобизированным актвным слоем с катализатором из металлов платиновой группы, а также гидрофильные водородные электроды на основе никелевого скелетного катализат01ра характеризуются высокой стоимостью, а гидрофильные электроды - значительным весом при толщине 1 мм.

Цель изобретения - использование электрода В низкотемпературных топливных элементах, работающих при малых перепадах давления, уменьщение веса -и упрощение изготовлевия электрода.

Это достигается тем, что перед нанесением па подложку активной массы в пее добавляют суспензию фторопласта в количестве не более 50% IB пересчете па фторопласт) от веса металла активной массы, электрод спекают на воздухе при 230-260°С, а обработку электрода в восстановительной атмосфере осуществляют :ipH 230-250 С.

Пример. Берут смесь порошков скелетного никеля, полученного выщелачиванием из сплава 47% Nii c+50% Al-f3% Ti, и карбонильного никеля в соответствии, например, 1:1. Воздущноокисленный никелевый катализатор восстанавливается в кварцевой нечи при 600°С в тече1пие 30 мин 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 фторонласта (на 50 мг катализатора 0,2 М.Л воды и 0,2 мл 60%-ного раствора ФП-4Д), размешивают и наносят на гидрофильную пор.иподложку из расчета 30-50 мг/см. Затем электрод сушат на воздухе в течение 15 мин и нри 120°С в течение 1 час. Высущенный электрод снекается в печи па воздухе при 230-260°С в течение 2 мин и восстанавливается в токе водорода нри 230-250°С. После охлаждения до 20°С печь продувают азотом в течение 30 мин и электроды помещают в воду

по возможности без достуна воздуха.

Полученные предлагаемым спосс-бом водородные электроды обеспечнвают нлотность тока 50 ма/см при поляризации 30 мв в 7NKOn, При температуре 90°С п перепаде давленнй па электроде 60-200 мм рт. ст. Удельный вес электрода (катализатор и запорный слой) составляет 100 MZJCM.

Предмет изобретения Способ изготовления двухслойного пористого водородного электрода для водороднокислородного топливного элемента путем выщел.ачИвания скелетного катализатора, например никель-алюминиевого, формирования активного СЛОЯ, нанесения его .на предварительно изготовленную -пористую подложку, служащую запорйым слоем, и спекания электрода с последующей обработкой в восстановительной атмосфере, например водороде, отличающийся тем, что, с целью иснользовавия электрода в низкотемпературных топли-вных элементах, работающих при малых перепадах давления, уменьшения веса и упрощения изготовления, перед нанесением на подложку активной массы в нее добавляют суспензию фторопласта в количестве «е более 50% (в лересчете на фторопласт), от веса активлой маемы, электрод опекают на воздухе при 230- 2бО°С, а указанную, обработку осуществляют при 230-250°С.