CN105624726A

CN105624726A - 用于电化学电池的电极

Info

Publication number: CN105624726A
Application number: CN201511024673.1A
Authority: CN
Inventors: 苏庆祥
Original assignee: Buddha's Warrior Attendant Jewel Water High Seience Technology Co Ltd
Current assignee: Buddha's Warrior Attendant Jewel Water High Seience Technology Co Ltd
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2016-06-01

Abstract

本发明涉及一种用于电化学电池的电极，所述的电极由非导电材料制成的载体层1和合成产生的、导电的、掺杂的金刚石颗粒2组成，其中所述的金刚石颗粒2突出所述载体层1的两侧，颗粒的大小是170至420微米，其主要特点是，所述的金刚石颗粒2的颗粒尺寸从彼此相差不超过50微米，金刚石颗粒2尺寸的最大误差±10％。采用该种结构的电极对的金刚石颗粒的突出的部分比例高两侧，由于晶粒尺寸变化彼此仅稍有，以这种方式，电极的高效率能够得到保证。

Description

用于电化学电池的电极

技术领域

本发明涉及电化学领域，尤其涉及电化学领域中的电极，具体是指一种用于电化学电池的电极。

背景技术

金刚石颗粒的电极的特征在于具有一个为氧气和氢气的高的过压，因此特别适用于多种在水溶液氧化过程。含金刚石颗粒的电极的电解槽的特别有利的应用于通过阳极氧化的水处理领域和合成化学领域。从WO2007/116004A2中、EP2631335A2等专利中公开了几种生产这样的金刚石颗粒电极的方法。金刚石颗粒的分离的部分应该在各个支撑层的厚度匹配尽可能大，以提供高效的可用电极。背层必须具有一定的厚度，以赋予良好的稳定性，以稳定在电极上。

发明内容

本发明的目的是基于提高定性由支撑层从所述金刚石颗粒的部件突出的比例中提到的类型的电极被优化的对象上，提供了一种能够实现的用于电化学电池的电极。

为了实现上述目的，本发明的用于电化学电池的电极具有如下构成：

该用于电化学电池的电极，其主要特点是，所述的电极由非导电材料制成的载体层1和合成产生的、导电的、掺杂的金刚石颗粒2组成，其中所述的金刚石颗粒2突出所述载体层1的两侧，颗粒的大小是170至420微米，其特征在于，所述的金刚石颗粒2的颗粒尺寸从彼此相差不超过50微米，金刚石颗粒2尺寸的最大误差+10％。

优选地，所述的金刚石颗粒2具有的晶粒尺寸最大差别不超过40微米。

更优选地，所述的金刚石颗粒2具有的晶粒尺寸最大差别不超过30微米。

进一步地，所述的金刚石颗粒2尺寸最大差别不大于+5％。

优选地，所述的所述载体层1的厚度与金刚石颗粒2的平均粒径的比率为1：3至1：8。

优选地，所述的载体层1的金刚石颗粒2裸露出的表面少于金刚石摄入表面的50％。

最优选地，所述的电极包括至少有一稳定支持层6。

采用了该发明中的电极对的金刚石颗粒的突出的部分比例高两侧，由于晶粒尺寸变化彼此仅稍有。以这种方式，电极的高效率能够得到保证。

附图说明

图1为本发明的用于电化学电池的电极的一部分的剖视图；

图2为本发明的用于电化学电池的电极的制造过程中的剖面图。

附图标记

1载体层

2金刚石颗粒

3辅助层

4、5胶片

6支持层

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

如图1、2所示，本发明涉及用于掺杂的、导电的电化学电池(电解槽)的电极。因此，如图1所示，电极的组成有：掺杂的、导电的金刚石颗粒2、单层和由塑料封装的、不相互接触的载体层1。金刚石颗粒2中生成的特定的高压/高温处理，优选掺杂硼的金刚石业，因此单晶。金刚石颗粒2也可以掺杂有氮，磷，砷，锑，铌，锂，硫，或氧。

所述电极可根据在这些过程中的一个下文将描述的统称，参照图对EP2631335A2的方法公知的图2来制备。在图中所示的载体层1，载体层1由胶片4、5制成化学稳定的聚合物，例如聚四氟乙烯(特氟隆)，聚偏二氟乙烯(PVDF)或perfluoroalkoxylalkane(PVA))，氟化乙烯丙烯(FEP)，乙烯-四氟乙烯(ETFE)，乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)，聚氯三氟乙烯(PCTFE)，聚醚醚酮(PEEK)，聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚氯乙烯(PVC)或聚苯硫醚(PPS)。两个胶片4、5相同的材料和具有相等的或具有不同厚度的12.5微米至250微米，优选25微米至100微米，这取决于金刚石颗粒2的尺寸的每一个由薄的辅助层3的置于柔软的柔性材料。辅助层3的厚度为0.5毫米和3毫米。作为辅助层3例如材料是聚四氟乙烯(特氟隆)，氟橡胶或卡普顿(含氟弹性体自DuPont)，氯丁橡胶或硅中的问题。所述辅助层3，胶片4、5供给卷筒或片材形式使用。

图2示出的结构产生具有如图中所示的胶片4、5，位于对胶片4、5位于辅助层3的外侧每种情况下，它们之间的金刚石颗粒2和电极的过程中，如图2所示，组装层然后被加热和加压暴露，例如在常规设计的双带压机。在图2中的箭头示出在压从外部压力作用在双幅的方向下的压力和热的作用以熔融胶片4、5和牢固地接合在一起。金刚石颗粒两侧熔体在辅助层3包围各颗粒，由此在表面不能被熔化的材料被润湿，因此在薄片材料的外侧部分被暴露穿透2。光束涌现从双带压机的材料复合任选冷却，该辅助层3中扣除。该复合材料现在可以切割成所需尺寸的电极。

如图2中所示，为了提高生产的任一之间的胶片4、5和各个辅助层3，一个支撑层6，一个或多个层，其目的是引入可以作为支承格栅或支承布或类似物中的至少一个电极的机械强度。金刚石颗粒2穿过冲压操作期间与支撑格子织物或支撑层6或者，也可以应用，例如，层压或支撑格栅或支撑层6上的已制备电极的外侧或两外侧附件，作为网状支撑结构的材料或支撑层6是合适的塑料，如聚四氟乙烯(特氟隆)，聚偏二氟乙烯(PVDF)，perfluoroalkoxylalkane(PFA)，氟化Ethylenprophylen(FEP)，乙烯-四氟乙烯(ETFE)，聚醚醚酮(PEEK)或聚苯硫醚(PPS)，玻璃纤维，塑料涂覆的玻璃纤维，陶瓷或金属。在本实施例中，制成的电极准备包含至少一种稳定的支持层，它们可以相对较薄，特别是在较薄的胶片4、5制成。金刚石颗粒2从特定的粒径范围内选择，以确保该金刚石颗粒2的自支撑部分是尽可能的大，这取决于载体层1的各个厚度。如果此范围过大，过小的金刚石颗粒2，其任选甚至留的比例完全覆盖支撑层和是无效的，比较大的。根据本发明的电极是由与金刚石颗粒2与170微米和420微米之间的粒度。产生特定电极的金刚石颗粒2用于与晶粒尺寸，尺寸差≤50微米，优选≤40微米，更优选≤30微米是。最多10％，特别是5％以上，所述金刚石颗粒2可以具有外的各范围的颗粒尺寸。图1中制备到支撑层1的自由表面的最终电极，即不是由金刚石颗粒的表面的凸出部分所占据的区域中，载体层1的总面积的至多50％，是在两侧。此外，所述载体层的厚度与金刚石颗粒2之间用于电极的平均粒径的比率1：3至1：8。金刚石颗粒2的晶粒尺寸的确定通过使用屏幕具有不同规格或通过颗粒分析器的装置筛分发生在以常规方式。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims

1.一种用于电化学电池的电极，其特征在于，所述的电极由非导电材料制成的载体层(1)和合成产生的、导电的、掺杂的金刚石颗粒(2)组成，其中所述的金刚石颗粒(2)突出所述载体层(1)的两侧，颗粒的大小是170至420微米，其特征在于，所述的金刚石颗粒(2)的颗粒尺寸从彼此相差不超过50微米，金刚石颗粒(2)尺寸的最大误差+10％。

2.根据权利要求1所述的用于电化学电池的电极，其特征在于，所述的金刚石颗粒(2)具有的晶粒尺寸最大差别不超过40微米。

3.根据权利要求2所述的用于电化学电池的电极，其特征在于，所述的金刚石颗粒(2)具有的晶粒尺寸最大差别不超过30微米。

4.根据权利要求1所述的用于电化学电池的电极，其特征在于，所述的金刚石颗粒(2)尺寸最大差别不大于+5％。

5.根据权利要求1所述的用于电化学电池的电极，其特征在于，所述的载体层(1)的厚度与金刚石颗粒(2)的平均粒径的比率为1：3至1：8。

6.根据权利要求1至5任一项所述的用于电化学电池的电极，其特征在于，所述的载体层(1)的金刚石颗粒(2)裸露出的表面少于金刚石摄入表面的50％。

7.根据权利要求1所述的用于电化学电池的电极，其特征在于，所述的电极包括至少有一稳定支持层(6)。