AT264619B - Verfahren zur Herstellung poröser, plattenförmiger Sauerstoff-Elektroden - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung poröser, plattenförmiger
Sauerstoff-Elektroden 
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung poröser, plattenförmiger Sauerstoff-
Elektroden, deren Katalysator Silber enthält und auf einer Trägersubstanz aufgebracht ist, wobei die
Katalysatorsubstanz mit der Trägersubstanz in pulverförmigem Zustand vermischt und durch Verpressen und Sintern die Platte hergestellt wird. 



   Als Silber enthaltende Katalysatoren, durch deren Zugabe die   herkömmlichenSilber-Sauerstoff-  
Elektroden durch Erhöhung der freien, zur Verfügung stehenden Elektronen besonders wirksam gemacht werden   können, haben   sich Legierungen von Silber mit Cadmium, Indium, Zinn oder Antimon geeignet erwiesen. Es ist jedoch schwierig, derartige Legierungen direkt mit Silber zu vermengen und dann eine poröse Struktur zu erzeugen. Katalytisch wirksame Silberlegierungen können nämlich nur schwer in eine zum direkten Vermischen mit Silber geeignete Pulverform gebracht werden. 



   Erfindungsgemäss werden die   genannten Unzukömmlichkeiten   dadurch vermieden, dass als Katalysator eine Silberlegierung und als Trägersubstanz Tonerde verwendet werden, wobei die Silberlegierung in einem Tonerdegefäss mitTonerdekugeln gemahlen und das erhaltene Pulver vor dem Pressen und Sintern mit Silberpulver vermischt wird. Durch das Mahlen der Silberlegierung mit den Tonerdekugeln in dem Tonerdegefäss entsteht ein Pulver, das aus Tonerdeteilchen besteht, die mit dem durch die Silberlegierung gegebenen Katalysator bedeckt sind. Dieses Pulver lässt sich mit dem beizugebenden Silberpulver gut vermischen, worauf durch Verpressen und Sintern die Platte geformt wird. Es hat sich erwiesen, dass der durch die Legierung gebildete Katalysator seine Funktion erfüllt, obwohl er von Tonerdeteilchen getragen ist.

   Letztere wirken lediglich als Stützgerüst für den Katalysator und spielen hinsichtlich der Funktion der Elektrode in chemischer Beziehung keine Rolle. 



   Die erfindungsgemäss hergestellte Sauerstoff-Elektrode kann in einer alkalischen Brennstoffzelle, jedoch auch in einer Hybrid-Brennstoffzelle zur Anwendung gelangen. Die Hybrid-Brennstoffzelle kann als Brennstoffzelle betrachtet werden, bei der die Brennstoffelektrode durch   eine Batterieplatte   ersetzt ist, oder auch als eine alkalische Batterie, in der eine der Batterieplatten durch eine Sauerstoff-Elektrode ersetzt ist. 



   In weiterer Ausbildung des erfindungsgemässen Verfahrens kann das Vermahlen der Silberlegierung mit Tonerde in einer nichtoxydierenden Atmosphäre erfolgen. Den Mahlvorgang, bei welchem die Silberlegierung mit Tonerde vermahlen wird, kann man vorzugsweise so lange ausführen, bis das Gefäss pulverisierte Tonerde in einer Menge von mindestens 10 Gew.-% der Legierung enthält. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Mahlvorgang so lange fortzusetzen, bis das Pulver durch ein   45     u-   Sieb hindurchgeht. Als Legierung kommt im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens insbesondere eine solche aus Silber und Cadmium, Zinn, Indium oder Antimon in Betracht. 



   Gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Legierung, die aus der Gruppe SilberCadmium, Silber-Zinn, Silber-Indium und Silber-Antimon ausgewählt ist, mit Tonerdekugeln in einem Tonerdegefäss gemahlen. Die Legierung enthält   95-40U ; 0   Silber, gemeinsam mit   5-60%   eines der andern 

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 Metalle. Der Mahlvorgang wird so lange ausgeführt, bis das Gefäss pulverisierte Tonerde in einem Anteil von mindestens 10   Grew.-%   der Legierung enthält. Das Pulver wird dann aus dem Gefäss entfernt und erforderlichenfalls noch weiter in einer nichtoxydierenden Atmosphäre gemahlen, so lange, bis es durch ein 45   u-Sieb   hindurchgeht. 



   Im nächsten Arbeitsgang wird fein zerteiltes Silber hergestellt, das beispielsweise eine Teilchengrösse besitzt, die weniger als 10   IL   beträgt. Hiefür kann eine Silberdispersion verwendet werden, wobei das Dispersionsmedium in bekannterweise durch ein organisches Lösungsmittel extrahiert wird. Das Silber, das man so erhält, wird sorgfältig mit dem Pulver, das wie oben beschrieben vorbereitet ist, oder mit einem Gemenge aus Pulvern, die wie oben beschrieben vorbereitet sind, in einem Verhältnis von   95%   Silber zu   5%   Pulver vermengt. Gegebenenfalls kann auch ein Windsichter zur Anwendung kommen, der in der   brit. Patentschrift Nr. l, 017, 703 beschrieben ist und gewährleistet, dass Teilchen mit-   einander vermengt werden, die die gewünschte Grösse aufweisen.

   Nach dem Vermengen wird das Gemisch aussilber und Pulver bei   500-600  C   in einer   inerten (d. h.   nichtoxydierenden) Atmosphäre verpresst, um die Elektrode herzustellen. Die Tonerde wirkt hiebei als   Stützgerüst   für die Legierung. 



   Die Elektrode kann in Verbindung mit einer Wasserstoff-Elektrode in einer alkalischen Brennstoffzelle, oder inVerbindung miteinerBatterieplatte in einer Hybrid-Brennstoffzelle verwendet werden. Als bestbekanntes Beispiel einer derartigen Zelle sei die Zink-Luft-Batterie erwähnt, bei welcher eine Zinkbatterieplatte und eine Sauerstoff-Elektrode verwendet werden. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung poröser, plattenförmiger Sauerstoff-Elektroden, deren Katalysator 
 EMI2.1 
 verwendet werden, wobei die Silberlegierung in einem Tonerdegefäss mitTonerdekugeln gemahlen und das erhaltene Pulver vor dem Pressen und Sintern mit Silberpulver vermischt wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vermahlen der Silberlegierung mit Tonerde in einer nichtoxydierenden Atmosphäre erfolgt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlvorgang, bei welchem die Silberlegierung mit Tonerde vermahlen wird, so lange ausgeführt wird, bis das Gefäss EMI2.2