Способ изготовления каталитически активного электрода химического источника тока Советский патент 1983 года по МПК H01M4/88 

399 представляет собой дднородную смесь соответствующих твердых, соединений металлов в их мелкодисперсном состоянии, твердый раствор соединений металлов или раствор соединений в растворителе. Однородную смесь твердых соединений металлов предварительно перемешивают или смешивают непосредственно перед контактом с покрываемой основой. В случае предварительно го перемешивания, смесь, например, распыляют из одной распылительной пушки. Выбор конкретного органического растворителяf метанола, этанола) зависит от растворимости нужных ме таллических соединений в нем, В некоторых случаях при использовании водных систем существует тенденция-осаждения одного или более соединений металлов, в частности при стоянии раствора даже в течение сравнительно короткого времени. Например, водный раствор, содержащий нитрат никеля и молибдат аммония, имеет тенденцию к осаждению соединения при стоянии. При этом гомогенная смесь не Имеет нужную концентрацию и поэтому дает неудовлетворительные результаты, чего избегают до бавлением аммиака к раствору, чтобы довести значение рН раствора 9. ; Если гомогбйным раствором являетс жидкость, ее наносят на покрываемую поверхность, например, окунанием, разбрызгиванием, окраской кистью или посредством нанесения покрытия из го могенного раствора. Покрытую поверхность после этого нагревают до повышенной температуры, чтобы разложить соединения металлов в соответствующие окислы. Разложение проводят в воздухе при 700-900 С. Операцию нанесения покрытия из гомогенного раст вора на основу с последующим термическим разложением повторяют несколь ко раз, чтобы гарантировать достаточ ное покрытие поверхности основными окислами металлов. Если гомогенный раствор соединени металлов является смесью твердых веществ, предварительно перемешанных, его наносят на основу распылением расплава, например пламенным или пла .менным распылением и стадии покрыва ния основы соединениями металлов в .термическое разлойение покрытия осуществляют в виде одной операции. Это .возможно благодаря высокой температу е, при которой ожидают разложение оединений металлов до их окислов. Основу, покрытую,окислами метал- . ов, из гомогенной жидкости или из смеси твердых веществ затем отвержают нагреванием в печи в восстановительной атмосере при 300-700 С.Всстaнoвиteльнoй атмосферой предпочтиельно является водород. Точная природа активных центров, бразующих электрокатализатор,неясна. роме окислов металлов, присутствуюих на поверхности основы, стадия конечного отверждения в восстановительной атмосфере также приводит к превращению по меньшей мере части окислов в металлическое состояние. Стадии получения электродов приспосабливают для нанесения необходимого количества катализатора на поверхность основы. Количество каталиатора, наносимого на основу, должно ыть более 10 мг/см. Пример 1, Получение гомогенных растворов, а), Ванадат аммония и нитрат никеля в атомном отношении 75:25 смешивают в аммиачном растворе, б). Нитрат железа и молибдат аммония в атомном отношении 6 смешивают в дистиллированной воде и нагревают до до образования геля, в), Молибдат аммония и нитрат кобальта в атомном отношении 80:20 смешивают в аммиачном растворе , г). Нитрат марганца и молибдат аммония смешивают в дистиллированной воде, в атомном отношении 80:20, д). Безводный хлористый никель, растворенный в безводном метаноле, смешивают с раствором гексахлорйда вольфрама в метаноле в атомном отношении 73:2, П р и м е р 2, Получение электродов. Взвешенную никелевую сетку fl х X 1 см) с размером отверстий 80 мк погружают в гомогенный раствор сот ответствующих солей металлов(,указанных в примере 1), а затем нагревают в пламени бунзеновской горелки до красного каления и дают остыть. Стадию повторяют до тех пор, покасетка достаточно не покрывается. Электрод нагревают 1 ч в атмосфере водорода при 300, 500, 600 или . Получен; ный электрод повторно взвешивают, чтобы определить его каталитическую загрузку. Пример 3. Нанесение окислов а). Пламенное распыление. Смесь окиси никеля и трехокиси молибдена, имеющая атомное.отношение 50:50 с ра мером частиц 50 мк, распыляется на пластину из мягкой стали, подвергнутую дробеструйной обработке, в кислородно-ацетиленовом пламени. Основа покрыта только с одной стороны. Электроды восстанавливают в водородной атмосфере 1 ч при . Участки непокрытой основы маскируют политетрафторэтиленом. б). Плазменное распыление. Смесь окиси никеля и трехокиси молибдена при атомном отношении с размером частиц 50 мк подвергают плазменному распылению на пластину из мягко стали, обработанную дробеструйным спбсобом. Основу покрывают только с одной стороны. Электроды восстанавливают в водородной атмосфере 1 ч при 500 С. Учас ки непокрытой основы маскируют политетрафторэтиленом. Электроды, полученные предлагае.мым способом, показывают большую активность и стабильность, чем получен ные известным способом. Формула изобретения , 1. Способ изготовления каталитически активного электрода химического источника тока путем нанесенип на основу хотя бы одного соединения переходного металла и отверждения, отличающийся тем, что, с целью повышения электрохимической активности и стабильности электрода, на металлическую основу наносят гомогенный раствор соединения первой группы, содержащей нитрат или хлорид железа, кобальта, никеля и марганца, и соединения металла из второй группы, содержащей молибдат аммония, ванадат аммония и хлорид вольфрама, термически разлагают эти соединения до соответствующих окислов при 700-900 0 или наносят на металлическую основу смесь окислов никеля и молибдена при атомном соотношении металла и первой группы к металлу второй группы (50-8о): (5020/ и отверждают покрытую окислами основу в восстановительной среде при 300-7004. 2. Способ по п., о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в качестве гомогенного раствора соединений металлов взят водный или органический раствор. 3- Способ по п.2, о т л и ч а ю- . щ и и с я тем, что к водному раствоpiy добавляют аммиак для поддержания гомогенности раствора. k. Способ по п.1,отличающ и и с я тем, что окислы молибдена и никеля наносят, пламенным или плазменным напылением. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Патент США № 3505113, кл.136-86, 1970. 2. Патент Японии fP 12188, 57СО, 29,03.71.