Galvanisches Element mit regenerierbarer Anode. Die meisten der bis jetzt gebauten gal- v anischen Elemente haben um die positive Elektrode einen daran gepressten Mantel aus einer Mischung von natürlichem Mangan superoxyd (Braunstein) und Graphit, sowie einem Bindemittel für diese Masse.
In dieser Form ist die aktive Masse für den Elektrolyten und damit auch für den Strom nur wenig durchlässig, weshalb, wenn diese Elemente erschöpft sind, also die an fänglich aus Mangansuperoxyd bestehende Masse zu Manganoxyd reduziert ist, dieselbe nicht durch Laden an positive Pole einer Stromquelle wieder zu Superoxyd (höher) oxydiert werden kann, indem diese Masse für die chemischen Wirkungen der Elektro lyse nicht empfindlich genug ist.
Gegenstand vorliegenden Patentes ist ein galvanisches Element, dessen positive Elek trode regenerierbar ist, zum Beispiel auf chemischem Wege oder durch Aufladen mit Gleichstrom.
Versuche zeigten, dass eine gewöhnliche galvanische Kohle, welche im Element gegen Zink eine schnell polarisierende Spannung von 1 Volt gibt, in eine Lösung von über- mangansaurem Kali und verdünnter Schwe felsäure, wodurch Übermangansäure entsteht, getaucht, sich nach einiger Zeit mit einem Niederschlag von Mangansuperoxyd impräg niert und bedeckt.
Diese so behandelte Kohle zeigt im gal vanischen Element gegen Zink mit einem Elektrolyten aus Kochsalzlösung, Salmiak, Zinksulfat oder Chlorat einen galvanischen Strom von über 2 Volt Spannung, dessen Stärke und Dauer von der Menge des in und auf der Kohle abgelagerten Mangansuper- oxydes abhängt.
Wird zum Beispiel die Reduktion der Übermangansäure auf Staüb oder Gries aus Koks gemacht, so resultiert ein Gemenge, welches man "Mangansuperoxydkob.le" nen nen könnte.
Diese so hergestellte Masse ist ein sehr guter Leiter und lässt sich durch Elektro lyse chemisch verändern, zum Beispiel nach Erschöpfung durch Ladung wieder höher oxydieren, wobei sich auf der negativen Elektrode bei geeignetem Elektrolyten der grösste Teil des während der Arbeit des Ele- mentes in Lösung gegangenen Zinks galva nisch niederschlägt.
Wie aus der Einleitung hervorgeht, kön nen also zum Beispiel mit dieser positiven Elektrode zwei Typen galvanischer Elemente gebaut werden: I. Solche mit einer Anode aus Kohle, auf deren Oberfläche aus Übermangansäure Mangansuperoxyd direkt niedergeschlagen wurde; diese Operation kann immer wieder holt werden; um die Elektrode, wenn sie er schöpft ist, mit einem neuen wirksamen Niederschlag zu versehen, oder es kann die Schicht aus Manganoxyd be'i einem er schöpften Element durch Anschalten an der. positiven Pol einer Gleichstromquelle wieder höher oxydiert, das heisst in Mangansuper- oxyd zurückverwandelt werden.
II. Solche mit einer mit Hohlräumen v er- seltenen Anode aus galvanischer Kohle, in deren Hohlräumen "Mangansuperoxydkohle" eingefüllt ist, welche nach Erschöpfung nur durch Laden mit Gleichstrom wieder in den ursprünglichen Zustand zurückgebracht wer den kann.
Die Anode kann zum Beispiel wie folgt hergestellt werden: ;Ein hohler Kohlenzylinder mit :Boden wird durch eine in der Mitte des Hohl raumes eingestellte Platte aus galvanischer Kohle in zwei Hälften geteilt, worin kleine Stücke von Koks mit mässigem Druck ein gepresst werden, so dass die einzelnen Koks- stücke in leitender Verbindung miteinander sind. Eine Anzahl von Löchern im Mantel des Kohlenzylinders erleichtert die Zirku lation des Elektrolyten im Innern des Zy linders und dessen Füllung.- Dieser Kohlen zylinder wird in die oben beschriebene Lö sung von Übermangansäure gebracht, wo durch sich in und auf der Kohle und der Füllung Mangansuperoxyd niederschlägt.
Nach etwa zehn Stunden ist die Kohle ge sättigt, -.und der Kohlenzylinder wird aus der Lösung herausgenommen und kann gleich oder später verwendet werden. Der Einbau dieser positiven Elektrode gegenüber der negativen ist im Prinzip gleich wie bei allen galvanischen Elementen.
Um die erschöpfte Anode auf chemischem Wege zu regenerieren, wird sie in ein Bad von Übermangansäure getaucht, worin sich die nun zu Maiiganoxyd reduzierte Schicht ablöst und sich eine neue Schicht von Superoxyd bildet, womit die Elektrode, in das Element zurücl#:gebracht, demselben wie der die ursprüngliche Leistung gibt.
Statt Kohlenzylinder können auch Plat ten aus galvanischer Kohle, einzeln oder in Gruppen von mehreren verbunden, die posi tive Elektrode bilden. Dieselben werden in gleicher Weise wie die Kohlenzylinder aktiv gemacht und können auch auf beide oben beschriebene Arten regeneriert werden.
Man kann auch folgendermassen ver fahren: Ein ähnlicher hohler Kohlenzylinder wird beidseitig einer eingesetzten Platte aus gal vanischer Kohle mit Mangansuperoxydkohle gefüllt und diese eingepresst; der Mantel des Kohlenzylinders ist ohne Löcher; er bildet ein Diaphragma, durch welches der galva nische Strom geht. Das erschöpfte Element mit dieser positiven Elektrode kann nur durch Laden mit Gleichstrom wieder zur Stromabgabe fähig gemacht werden.