Способ изготовления электрода топливного элемента Советский патент 1981 года по МПК H01M4/90 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА

Изобретение относится к электрохимическим генераторам энергии на базе топливных элементов, в частности к способам изготовления электродов топливных элементов.

Известен способ изготовления электродов для гидразиновых топливных элементов, заключающийся в прессовании порошков никеля и меди 1.

Недостатком данного способа изготовления электродов является сложность и длительность технологического процесса - приготовление тонких порошков, прессование под давлением 350 ат и термообработка. Получаемые электроды имеют низкие удельные характеристики по массе и объему.

Известен способ изготовления высокоактивного электрода топливного элемента, имеющего высокие удельные параметры, с использованием поверхностного скелетного никелевого катализатора, заключающийся в нанесении на никелевую основу слоя цинка с последующим отжигом и выщелачиванием 2.

Недостатком известного способа является низкая стабильность характеристик изготовляемых электродов.

Цель изобретения - повышение активности и стабильности характерстик электрода.

Поставленная цель достигается тем, что в поверхностный скелетный катализатор в процессе выи елачивания дополнительно 5 вводят медь путем добавления в щелочной раствор соли меди в количестве, соответствующем 0,005-0,01 г меди на 1 см2 выщелачиваемого электрода.

fg Введение меди в поверхностный скелетный катализатор обеспечивает высокую активность и стабильность характеристик электрода в реакции анодного окисления гидразина.

При изготовлении электрода по пред15 ложенному способу на никелевую основу, к которой, если это необходимо, приварен токоотвод, наносят слой цинка. Затем электрод отжимают для образования слоя интерметаллидов, после Мего подвергают выщелачиванию в 15-45°/о растворе гидроокиси калия, содержащем дополнительно сульфат меди в количестве, соответствующем содержанию меди 0,005-0,01 г на см видимой поверхности выщелачиваемого электрода. Объем раствора-50 см на 1 см электрода. Пример. К никелевой сетке с размером ячейки 160 мкм приваривают по периметру токоотвод из никелевой фольги толщиной 0,1 мм. После электрохимического обезжиривания и травления на электрод наносят электрохимическим путем в сернокислой ванне слой цинка толщиной 50 мкм. Плотность тока при осаждении цинка - 20 мА/см. Затем электрод отжигают при 400°С 1-4 ч. После отжига электрод выщелчивают в 30°/о-ном растворе гидроокиси калия, содержащем добавку сульфата меди в количестве, соответствующем 0,005- 0,01 г па 1 см электрода. Процесс выщелачивания ведут при 40°С до прекращения выделения ьодорода (3-4 ч). Испытанчя под нагрузкой 600 мА/см в 0,5 М растворе гидразина в 6 М КОН показали, что электрод, изготовленный по предложенному способу, по вольтамперным характеристикам и стабильности характеристик во времени существ Н11О пр евосходит электрод, изготовленныйпо известному спо собу. Использование предлагаемрго способа позволяет изготовлять электроды, обладающие высокой активностью и стабильностью характеристик при длительной работе и имеющие низкие массу и объем. При использовании предлагаемого способа значительно упрощается технология изготовления высокостабильного электрода для гидразинового топливного элемента. Формула изобретения Способ изготовления электрода топливного элемента, заключающийся в нанесении на никелевую основу слоя цинка с последующим отжигом и выщелачиванием, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и стабильности характеристик электрода, вьоделачивание осуществляют в растворе, содержащем соль меди в количестве, соответствующем 0,005-0,01 г меди на 1 см2 площади выц елачиваемого электрода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 1010115, кл. С 7 D, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 218830, кл. В 01 J 11/06, 1965.