CS213400B2 - Method of making the metal and air current source - Google Patents
Method of making the metal and air current source Download PDFInfo
- Publication number
- CS213400B2 CS213400B2 CS797442A CS744279A CS213400B2 CS 213400 B2 CS213400 B2 CS 213400B2 CS 797442 A CS797442 A CS 797442A CS 744279 A CS744279 A CS 744279A CS 213400 B2 CS213400 B2 CS 213400B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- oxygen
- electrolyte
- air
- cathode
- metal
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 title description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 22
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 21
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N pentan-3-one Chemical compound CCC(=O)CC FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYJQJMIEZVMYSD-UHFFFAOYSA-N perfluoro-2-butyltetrahydrofuran Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C1(F)OC(F)(F)C(F)(F)C1(F)F FYJQJMIEZVMYSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229940100890 silver compound Drugs 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 1
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940100892 mercury compound Drugs 0.000 description 1
- 150000002731 mercury compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/08—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/08—Fuel cells with aqueous electrolytes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu výroby zdroje proudu s nepřímou vzduchovou (kyslíkovou) katodou. V posledních dvaceti letech se značně rozvinula výzkumná činnost s cílem vytvoření vzduchových, popřípadě kyslíkových elektrod pro elementy kov — vzduch. Během výzkumů v této oblasti byly vytvořeny dva typy těchto elektrod: a) hydrofilní typ, jehož vytvoření je popsáno například v patentových spisech Velké Británie č. 1 113 043, 1 212 853, 1 167 178 a 1178 053 a v patentových spisech USA č. 3 318 736 a 3 573 992. Společná nevýhoda těchto elektrod spočívá v tom, že k jejich provozu je nezbytný uzavřený prostor a stá- : lý přetlak; b) hydrofobní typ, jenž se rozšířil zejména v poslední době a jehož vytvoření je popsáno v patentových spisech USA číslo '3 348 975 a 3 753 788; dále v maďarském patentovém spise č. 159 822 a v patentových spisech Velké Británie č. 1 159 344, 1 158 580, 1 272 109, 1 138 469 a 1 120 591; v těchto pa- -tentových spisech jsou uvedeny elektrody hydrofobované a fixované teflonem. Jiná řešení tohoto druhu, u nichž jsou elektrody vyrobeny z aktivního uhlí, jsou popsána v patentových spisech Velké Británie číslo 1158 580 a 1 246 830 a v patentových spisech USA číslo 3 335 034 a 3 562 841.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing an indirect air (oxygen) cathode power source. In the last twenty years, research activity has developed considerably with the aim of creating air or oxygen electrodes for metal-air elements. During this research, two types of these electrodes have been produced: a) a hydrophilic type, the formation of which is described, for example, in United Kingdom Patent Nos. 1,113,043, 1,212,853, 1,167,178 and 1178,053, and U.S. Pat. 3 318 736 and 3 573 992. A common disadvantage of these electrodes is that they require a closed space and permanent overpressure to operate them; b) a hydrophobic type which has recently been expanded and which is described in U.S. Pat. Nos. 3,348,975 and 3,753,788; in Hungarian Patent Specification No. 159,822 and in United Kingdom Patent Nos. 1,159,344, 1,158,580, 1,272,109, 1,138,469 and 1,120,591; these patents disclose electrodes hydrophobic and fixed with Teflon. Other solutions of this kind in which the electrodes are made of activated carbon are disclosed in United Kingdom Patent Nos. 1158,580 and 1,246,830 and U.S. Patent Nos. 3,335,034 and 3,562,841.
Společný znak hydrofobních katod spočívá v tom, že ke svému provozu nepotřebují ani přívod pomocné energie, ani přetlak. U obou typů elektrod existuje třífázová reakční zóna (plyn, kapalina, pevná látka), v níž postupuje redukce kyslíku obsaženého ve vzduchu. V závislosti na době provozu a zatížení se posouvá zmíněná zóna ve směru vzduchové strany elektrody, mění se její vlastnosti, čímž se zhoršují elektrické parametry elektrody.The common feature of hydrophobic cathodes is that they do not need either auxiliary power or overpressure to operate. For both types of electrodes, there is a three-phase reaction zone (gas, liquid, solid) in which the reduction of oxygen contained in the air proceeds. Depending on the time of operation and the load, the zone moves in the direction of the air side of the electrode, changing its properties, thereby deteriorating the electrode's electrical parameters.
Další společný nedostatek uvedených vzduchových katod spočívá v prosakování elektrolytu, ke kterému dochází částečně v pórech elektrod, částečně ve stykových místech.Another common drawback of said air cathodes is the leakage of electrolyte, which occurs partly in the pores of the electrodes, partly in the contact points.
Byly již podniknuty četné pokusy k eliminování těchto nepříznivých jevů, jako například nanášení izolační polytetrafluorethy-lenové vrstvy, jak je uvedeno v patentových spisech USA č. 3 348 975 a 3 370 508, jakož i v patentových spisech Velké Británie číslo 1 272 109 a č. 1 138 469, avšak přesto se dodnes nepodařilo vyrobit zcela neprosakující elektrodu. U navrhovaného řešení podle vynálezu se způsob práce vzduchové (kyslíkové) katody podstatně odchyluje od shora popsaných řešení, přičemž je současně dána možnost vytvoření neprosakujících baterií s časově stabilním výkonem.Numerous attempts have already been made to eliminate these adverse phenomena, such as the deposition of an insulating polytetrafluoroethylene layer, as disclosed in U.S. Patent Nos. 3,348,975 and 3,370,508, as well as in United Kingdom Patent Nos. 1,272,109 and U.S. Pat. 1 138 469, but it has still not been possible to produce a completely leaking electrode. In the proposed solution according to the invention, the method of working the air (oxygen) cathode deviates considerably from the above-described solutions, while at the same time giving rise to leaking batteries with a time stable performance.
Způsob práce dosud užívaných vzduchových katod za použití alkalických elektrolytů může být schematicky znázorněn následujícím způsobem. Kyslík difundující izolační vrstvou katody reaguje v třífázové zóně katalyzátoru s elektrolytemThe operation of the air cathodes used so far using alkaline electrolytes can be schematically illustrated as follows. The oxygen diffusing through the cathode insulating layer reacts in the three-phase electrolyte catalyst zone
Ionty OH~ vznikající na katodě vstupují do další reakce s pozitivními ionty vznikajícími na anodě v průběhu nabíjení (iontová asociace; například s iontem H+ na vodu). ÍPodle toho probíhá katodová reakce pouze v třífázové, krajně tenké styčné vrstvě, popřípadě v závislosti na nízké rozpouštěcí schopnosti kyslíku v elektrolytu ve vrstvě pokryté elektrolytovým filmem, jejíž aktivity a hydrofoblty časem zbývá, čímž se reakční zóna stále, posouvá a její životnost je o-mezena.The OH-ions formed at the cathode enter the next reaction with the positive ions formed at the anode during charging (ionic association; for example, with H + to water). Accordingly, the cathode reaction proceeds only in the three-phase, ultra-thin interface, optionally depending on the low dissolution capacity of oxygen in the electrolyte-coated layer, whose activities and hydrophobes remain over time, thereby constantly moving the reaction zone and its lifetime. mezena.
Nepřímá katoda podle vynálezu nepoužívá kyslík ze vzduchu bezprostředně, nýbrž pracuje s kyslíkem předem v elektrolytu rozpuštěným, takže namísto třífázové zóny (plyn, kapalina, pevná látka) zde existuje pouze dvoufázová zóna (kapalina, pevná látka).The indirect cathode of the invention does not use oxygen from the air immediately, but works with oxygen in the dissolved electrolyte in advance so that instead of a three-phase zone (gas, liquid, solid) there is only a two-phase zone (liquid, solid).
Podstata vynálezu spočívá v tom, že se kyslíková nebo vzduchová katoda elektrického článku úplně ponoří do elektrolytu, který má při pokojové teplotě a tlaku kyslíku 0,128 MPa rozpouštěcí schopnost kyslíku nejméně 0,05 ml kyslíku na 1 ml elektrolytu a kyslík potřebný k provozu se do elektrolytu dávkuje z fyzikálně poppřípadě fy-zikálně-chemlcky rozpuštěného a během provozu plynule nahrazovaného kyslíku, popřípadě ze vzduchu. Tím se sníží koroze katody, přičemž je dána možnost vytvořit proudový zdroj o· životnosti několika desítek tisíc hodin, který i tehdy, zůstane-li mimo provoz, neutrpí žádnou škodu.The essence of the invention is that the oxygen or air cathode of the electric cell is completely immersed in an electrolyte having a solubility of at least 0.05 ml oxygen per ml electrolyte and 1 oxygen required to operate the electrolyte at room temperature and oxygen pressure of 0.128 MPa. it dispenses physically or physically-chemically dissolved and during operation continuously replaced oxygen, optionally from air. This reduces the corrosion of the cathode, giving the possibility of generating a power source with a lifetime of several tens of thousands of hours, which will not suffer any damage even if it remains out of service.
Způsob podle vynálezu bude blíže vysvětlen s pomocí výkresu, který znázorňuje způsob výroby kovového a vzduchového proudového zdroje podle vynálezu. /Anoda 1 a katoda 2, které jsou vzájemně odděleně ponořeny do elektrolytu 3, jsou u-spořádány v tělese 5. Dýzou 4 je přiváděn do elektrolytu vzduch, který je v tomto elektrolytu fyzikální nebo fyzikálně-chemickou cestou rozpouštěn. Když se elektrolyt nasycený kyslíkem dostane ke katodě 2, vstupuje rozpuštěný kyslík na e-lektrodě do elektrochemické reakce, vznikají hydroxoniové ionty, načež elektrodové reakce postupují obvyklým způsobem.The process of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing, which illustrates a method for producing a metal and air flow source according to the invention. The anode 1 and the cathode 2, which are submerged in the electrolyte 3, are arranged in the body 5. The nozzle 4 feeds the electrolyte into the electrolyte, which is dissolved in the electrolyte by physical or physical-chemical means. When the oxygen-saturated electrolyte reaches cathode 2, the dissolved oxygen enters the electrode into the electrochemical reaction, forming hydroxonium ions, whereupon the electrode reactions proceed in the usual manner.
Tento reakční pochod nemůže v žádném případě probíhat v obvyklém elektrolytu v důsledku krajně pomalého průběhu, neboť jeho rozpouštěcí schopnost kyslíku (asi 0,0005 ml Oa/ml lázně) je oproti požadované hodnotě (0,05 až 0,5 ml Ož/ml lázně) nepoměrně nižší.This reaction process cannot in any way take place in the usual electrolyte due to the extremely slow course, since its oxygen dissolution capacity (about 0.0005 ml of Oa / ml bath) is in excess of the desired value (0.05-0.5 ml O 2 / ml bath ) is disproportionately lower.
Proto je použit elektrolyt, v němž je rozpustnost kyslíku nejméně o jeden řád větší, než v běžně používaných alkalických e-lektrolytech.Accordingly, an electrolyte is used in which the solubility of oxygen is at least one order of magnitude greater than that of the commonly used alkaline electrolytes.
Sloučeniny, rozpouštějící poměrně vysoké množství kyslíku, jsou například perfluor-sloučeniny, například perfluor-2-butyl-tetra-hydrofuran, ethery, jako například dibutyl-ether, oxosloučeniny, například methyl-, e-thyl-keton a alkoholy, například etanol, metanol a rovněž organické kyseliny, například kyselina mravenčí. Rozpouštěcí schopnost n kyslíku může být vyčíslena pomocíCompounds which dissolve relatively high levels of oxygen are, for example, perfluoro compounds such as perfluoro-2-butyl tetrahydrofuran, ethers such as dibutyl ether, oxo compounds such as methyl, ethyl ketone and alcohols such as ethanol, methanol and also organic acids such as formic acid. The dissolution ability of n oxygen can be quantified by
nteraiiu uuuuuia uujjwnua áiuuua tuopvno-těcí schopnosti kyslíku hemoglobinu v krvi a je asi dvacetkrát vyšší, než u vody a asi stokrát vyšší, než rozpouštěcí schopnost i30% lázně hydroxidu draselného KOH. Při výrobě elektrolytu jsou tato polární, popřípadě nepolární rozpouštědla elektricky 'zvodivěna o sobě známým způsobem rozpouštěním organických nebo anorganických disociačních substancí. Elektrolyty schopné rozpouštět kyslík se mohou použít nesmíšené, popřípadě vzájemně odpovídajícím způsobem smíšené, přičemž jejich podíl může činit 1 až 99 % celkového objemu. Jako katalyzátorů se může použít sloučenin stříbra, stříbra a rtuti, popřípadě organických sloučenin železa a kobaltu, například ftalokya-nidů, které se používají při výrobě kyslíkových (vzduchových) elektrod. Výhody použitého řešení jsou následující: 1. Vzhledem k tomu, že zde není zapotřebí zvláštní oddělený plynový prostor, mohou být anody a katody uspořádány ve společném tělese s pevnou stěnou, čímž je odstraněno nebezpečí prosakování. 2. Elektrolyt nasycený kyslíkem přichází do styku s celým povrchem elektrody, čímž není redukce kyslíku omezena pouze na tenkou třífázovou vrstvu a nevzniká nutnost vytvoření vysoké místní proudové hustoty, způsobující korozi elektrod. Tak nedochází •ani k posouvání reakční zóny, ani k oasovému nebo principiálnímu omezení funkce elektrody. 3. Není zapotřebí seřizovat přetlak a používat vzduchotěsný uzávěr. K větrání všech článků postačí jednotlivý ventilátor s níz kým výkonem. 4. Jako anoda může být použita kovová e-lektroda (například zinková, kadmiová) jakožto kovový, vzduchový a proudový zdroj; u plynové nebo kapalné elektrody (například voda, metanol) musí být zabudován topný element. Příklad 1nteraiiu uuuuuia uujjwnua áiuuua the blood oxygenation capacity of hemoglobin and is about twenty times higher than that of water and about a hundred times higher than the dissolution ability of 30% KOH. In the production of the electrolyte, these polar or non-polar solvents are electrically dissociated in a manner known per se by dissolving organic or inorganic dissociating substances. Oxygen-dissolving electrolytes may be used unmixed, or mixed with one another, and may account for 1 to 99% of the total volume. The catalysts used may be silver, silver and mercury compounds, or organic iron and cobalt compounds, for example phthalocyanides, which are used in the production of oxygen electrodes. The advantages of the solution used are as follows: 1. Since there is no need for a separate separate gas space, the anodes and cathodes can be arranged in a common solid wall body, thereby eliminating the risk of leakage. 2. The oxygen-saturated electrolyte comes into contact with the entire electrode surface, whereby the reduction of oxygen is not limited to a thin three-phase layer, and there is no need to create a high local current density causing corrosion of the electrodes. Thus, neither the shifting of the reaction zone nor the limitation of the function of the electrode takes place. 3. There is no need to adjust the overpressure and use an airtight seal. A single, low-power fan is sufficient to vent all cells. 4. As the anode, a metal electrode (e.g., zinc, cadmium) may be used as a metal, air and current source; For gas or liquid electrodes (eg water, methanol) a heating element must be installed. Example 1
Bylo smícháno 50 g stříbrného prášku (velikost zrna menší než 40 ^m), 8 g prášku PVC (velikost zrna menší než 20 μπι) a 10 mililitrů destilované vody. Směs byla rozetřena na niklové síto s šířkou ok 10 am. až obsah, stříbra ve vrstvě na sítu činil 5 mg/ /cm2 3. Síto bylo usušeno při pokojové teplotě a potom bylo po dobu 15 minut podrobeno tepelnému působení při teplotě 250 °C. Elektrolytová směs byla vyrobena tak, že v 50 ml perfluor-2-butyltetrahydrofuranu bylo· rozpuštěno 10 g lithiumperchlorátu. Vyrobená elektroda byla ponořena do lázně, jako anoda byla použita zinková elektroda vyrobená o sobě známým způsobem. Mezi anodu a katodu se vložil separátov z polyamidu o tloušťce 8 X 10~4 m, k oddělení kyslíku. Po zavedení vzduchu popřípadě kyslíku do lázně je baterie k dispozici, přičemž hodnota proudové hustoty na katodě překračuje 15 mA/cm2.50 g of silver powder (grain size less than 40 µm), 8 g of PVC powder (grain size less than 20 µm) and 10 ml of distilled water were mixed. The mixture was triturated onto a 10 µm nickel screen. the content of silver in the layer on the sieve was 5 mg / cm 2. The sieve was dried at room temperature and then subjected to a heat treatment at 250 ° C for 15 minutes. The electrolyte mixture was prepared by dissolving 10 g of lithium perchlorate in 50 ml of perfluoro-2-butyltetrahydrofuran. The produced electrode was immersed in a bath, as a zinc electrode made in a manner known per se was used as an anode. Between the anode and the cathode, 8 x 10 -4 m polyamide separators were inserted to separate the oxygen. After the introduction of air or oxygen into the bath, the battery is available and the cathode current density value exceeds 15 mA / cm 2.
Tyto zkoušky byly prováděny ve 100 cyklech, tj. po dobu 500 vybíjecích a 1000 nabíjecích hodin, svorkové napětí bylo IV, na katodě nebyly žádné škodlivé usazeniny. Příklad 2 50 g kobaltftalokyanidu se smíchalo s 20 gramy polyethylenového prášku a 30 ml vody, načež se směs rozetřela na niklové síto •(síla vláken 60 μία délka ok 120 μΐη tak, že na elektrodové ploše byl katalyzátor v množství 50 mg/cm2. Směs byla usušena a podrobena tepelnému působení při teplotě 230 °C do dobu 20 minut. Vyrobená elektroda byla ponořena do elektrolytu popsaného v příkladě 1 a byla zkoušena za podmínek, rovněž uvedených v příkladech 1. Získaná proudová hustota obnášela 8 mA/ /cm2, při svorkovém napětí 1 V.These tests were carried out in 100 cycles, ie for 500 discharging and 1000 charging hours, the terminal voltage was IV, there were no harmful deposits at the cathode. EXAMPLE 2 50 g of cobalt phthalocyanide were mixed with 20 g of polyethylene powder and 30 ml of water, then the mixture was spread on a nickel sieve (fiber thickness 60 [mu] m, mesh length 120 [mu] m so that the catalyst was 50 mg / cm2 on the electrode surface. was dried and subjected to a heat treatment at 230 ° C for 20 minutes The electrode produced was immersed in the electrolyte described in Example 1 and tested under the conditions also given in Examples 1. The current density obtained was 8 mA / / cm 2 at terminal voltage 1 V.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU78VI1214A HU177920B (en) | 1978-11-01 | 1978-11-01 | With indirect air/oxygen/ cathode operating current source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS213400B2 true CS213400B2 (en) | 1982-04-09 |
Family
ID=11002905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS797442A CS213400B2 (en) | 1978-11-01 | 1979-11-01 | Method of making the metal and air current source |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS213400B2 (en) |
| FR (1) | FR2441276A1 (en) |
| HU (1) | HU177920B (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120101414A (en) * | 2009-10-27 | 2012-09-13 | 솔베이 플루오르 게엠베하 | Lithium sulfur battery |
| JP5742876B2 (en) * | 2013-05-16 | 2015-07-01 | 株式会社豊田自動織機 | Non-aqueous solvent for electricity storage device, electrolyte for electricity storage device, and electricity storage device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1011125A (en) * | 1948-12-11 | 1952-06-19 | Method of depolarization of primary galvanic elements and application to the construction of batteries, in particular of dry pile | |
| GB1173858A (en) * | 1967-09-21 | 1969-12-10 | Honeywell Inc | Improvements in or relating to Sensing and Measuring Gaseous Oxygen |
| US3540929A (en) * | 1969-05-05 | 1970-11-17 | Gen Electric | Deep submergence rechargeable sealed secondary cell |
| DE2549083A1 (en) * | 1975-11-03 | 1977-05-05 | Hans Prof Dr Meier | Cathode for fuel cells driven by oxygen in acid electrolyte - using catalyst which includes iron phthalocyanine polymers |
-
1978
- 1978-11-01 HU HU78VI1214A patent/HU177920B/en unknown
-
1979
- 1979-10-31 FR FR7927063A patent/FR2441276A1/en active Granted
- 1979-11-01 CS CS797442A patent/CS213400B2/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2441276B1 (en) | 1983-09-23 |
| HU177920B (en) | 1982-01-28 |
| FR2441276A1 (en) | 1980-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0819320B1 (en) | Fuel cell with solid polymer electrolytes | |
| TWI568888B (en) | Gas diffusion electrode and its preparation method and electrochemical cell | |
| US3899354A (en) | Gas electrodes and a process for producing them | |
| US9431661B2 (en) | Cathode catalyst layer, membrane electrode assembly and polymer electrolyte fuel cell and manufacturing method thereof | |
| JP2003178762A (en) | Electrode and fuel for fuel cell | |
| US5126031A (en) | Coprecipitated hydrogels in pressure tolerant gas diffusion electrodes | |
| CN104538709B (en) | Metal-air battery based on silver-copper catalysis and preparation method thereof | |
| US4975172A (en) | Ionomeric polymers with ionomer membrane in pressure tolerant gas diffusion electrodes | |
| EP2639337A2 (en) | Method for the electrolysis of alkali chlorides with oxygen consumption electrodes | |
| US3385736A (en) | Method of making electrode from viscoelastic dough | |
| CN109196143A (en) | Device and method for electrochemically utilizing carbon dioxide | |
| WO2020001850A1 (en) | Gas diffusion electrode for carbon dioxide treatment, method for production thereof, and electrolysis cell having a gas diffusion electrode | |
| US4501803A (en) | Porous gas diffusion-electrode | |
| US3419900A (en) | Fuel cells with alkali metal hydroxide electrolyte and electrode containing fluorocarbon polymer | |
| DE2212581A1 (en) | Electrolytic cell with separator and method for producing the same | |
| US4564427A (en) | Circulating electrolyte electrochemical cell having gas depolarized cathode with hydrophobic barrier layer | |
| US3663303A (en) | Process of making a gas diffusion electrode | |
| CS213400B2 (en) | Method of making the metal and air current source | |
| Fujita et al. | An electrochemical oxygen separator using an ion-exchange membrane as the electrolyte | |
| US3594236A (en) | Method for preparing an air breathing electrode | |
| JP6241946B2 (en) | Manufacturing method of air electrode for lithium air battery | |
| US4636274A (en) | Method of making circulating electrolyte electrochemical cell having gas depolarized cathode with hydrophobic barrier layer | |
| TWI299761B (en) | One-step electrosynthesis of borohydride | |
| DE29823321U1 (en) | Combination of electrolysis and fuel cells | |
| US20230369683A1 (en) | Pellet-type anode-fed metal-carbon dioxide battery and a hydrogen generation and carbon dioxide storage system including same |