Способ получения катализатора для воздушного электрода Советский патент 1975 года по МПК B01J23/755 B01J23/75 B01J37/03 

1

Изобретение относится к области производства катализаторов для электродов химических источников тока.

Известен способ получения катализатора для воздушного электрода путем совместного осаждения гидроокисей никеля и кобальта из раствора смеси солей действием едкого кали с последующей температурной обработкой вначале при 800°С и затем при 420С.

Однако при таком способе после первой температурной обработки образуются окислы никеля и кобальта, которые во время второй обработки только частично переходят в структуру илпинели NiCo2O4. Электроды на основе указанного катализатора обладают высоким электрическим сопротивлением и низкими электрохимическими характеристиками.

С целью улучшеия электрических и электрохимических характеристик электродов на основе системы окислов никеля и кобальта гидроокиси осаждают аммиаком и подвергают термообработке в интервале температур 350- 400°С до образования обратной шпинели

.СоГ(Со11,№.)0,.

При М е р. Из смеси растворов азотнокислых солей никеля и кобальта в соотношении 1:1,5-1:2 осаждают гидроокиси 10%-ным раствором аммиака при непрерывном перемешивании. Осадок отфильтровывают, сушат при

100-120°С, измельчают, просеивают через сито 450 мк и прокаливают в никелевом противне на воздухе при 350-400°С в течение 6 час.

Полученная таким образом система окислов иикеля и кобальта обладает электропроводностью 2-3 Сименса и удельной поверхностью, измеренной по методу БЭТ-40-50 .

Для изготовления воздушных электродов массу тш,ательио смешивают известным способом с водной суспензией фторопласта (в пересчете на сухое веш,ество - 20 вес.% фторопласта). Полученную смесь сушат при 80- 100°С, измельчают и просеивают через сито 450 мк. В массу добавляют порообразователь - бикарбонат аммопия, тщательно перемешивают и прессуют на никелевую армирующую сетку, служащую одновременно токоотводом, под давлением 0,5 т/см.

Образцы термообрабатывают при 370°С на воздухе 15-20 мин, ианосят тонким слоем с одной стороны водную суспензию фторопласта для создания гидрозапорного слоя с газовой стороны и вторично термообрабатывают ири 370°С 5 мин.

Изготовленные электроды имеют толщину 0,7-0,8 мм и содержание массы 0,13- 0,15 г/см2.

Относительное сопротивление электродов: масса - токоотводящая сетка - 0,20,5 ом/см.

Электрохимические характеристики в воздушно-металлических элементах:

1)с цинковым анодом в электролите 30%-ной КОН ири комнатной температуре: ЕЭ.Д.С. 1,6-1,5 в, при иаиряжении 1 в - 50 ма/см, ииковая мощность 210 мвт/см при 0,7 в, удельная энергоемкость 200-

230 ;

кг

2)с магниевым анодом в морской воде (искусственная- 3%-ная NaCl) ири комнатной температуре: ЕО.Д.С.- 1,8 в, при напряжении 1 в - 40-50 ма/см, в солевом нейтральном растворе (10%-ная КС1) при комнатной температуре и при напряжении 1 в-100- 120 ма/см2.

Полученные электрохимические характеристики не уступают лучплим достижениям в

воздушно-металлических элементах, в воздушных электродах которых используют благородные металлы в качестве катализаторов.

Предмет изобретения

Способ получения катализатора для воздушного электрода путем совместного осаждения гидроокисей никеля и кобальта из растворов солей этих металлов с последующей температурной обработкой, отличающийс я тем, что, с целью улучшения электрических и электрохимических характеристик, гидроокиси никеля и кобальта осаждают аммиаком и прокаливают при 350-400°С до образования структуры обратной шпинели

.co(col4Nl)04.