CS223860B2 - Method of preventing the formation of the passivating anode surface by discharging the galvanic primary current - Google Patents

Method of preventing the formation of the passivating anode surface by discharging the galvanic primary current Download PDF

Info

Publication number
CS223860B2
CS223860B2 CS754958A CS495875A CS223860B2 CS 223860 B2 CS223860 B2 CS 223860B2 CS 754958 A CS754958 A CS 754958A CS 495875 A CS495875 A CS 495875A CS 223860 B2 CS223860 B2 CS 223860B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
electrolyte
oxygen
anode
iron
cathode
Prior art date
Application number
CS754958A
Other languages
English (en)
Inventor
Olle L Siwersson
Arne E Wail
Olle Nilsson
Original Assignee
Powercell Ab S T
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Powercell Ab S T filed Critical Powercell Ab S T
Publication of CS223860B2 publication Critical patent/CS223860B2/cs

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/045Cells with aqueous electrolyte characterised by aqueous electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M12/00Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/04Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
    • H01M12/06Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04Cells with aqueous electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/50Methods or arrangements for servicing or maintenance, e.g. for maintaining operating temperature
    • H01M6/5077Regeneration of reactants or electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/50Methods or arrangements for servicing or maintenance, e.g. for maintaining operating temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu zamezení vytváření pasivačního anodového povlaku při vybíjení galvanického primárního článku, který obsahuje alkalický elektrolyt, anodu a katodu, které jsou vzájemně spojeny vnějším obvodem pro Odebírání elektrické energie, přičemž aktivním materiálem anody je železo, zatímco katodou je výhodně kyslíková elektroda.
S činností galvanických prvků nebo článků, obsahujících kovovou elektrodu bývají často spojeny nesnáze, neboť produkty reakce, vznikající během provozu elektrody, mají tendenci se srážet na elektrodě nebo na ní ulpívat. Jsou to například kysličníky nebo hydroxidy kovů, jimiž je elektroda pasivována a účinnost článků snížena.
Tento problém se zvláště projevuje u článků typu kov/vzduch nebo kov/kyslík, u nichž je anoda ze železa a elektrolytem je roztok hydroxidu alkalického kovu, příkladně roztok hydroxidu sodného nebo draselného, jelikož ionty železa, vznikající na anodě, se srážejí nebo ulpívají na anodě ve formě povlaku, který značně snižuje nebo zamezuje další funkci anody.
Proto má značný význam úkol zabránit vytváření výše uvedeného povlaku na elektrodách, čímž je zajištěna stálá a účinná funkce elektrody.
Vzhledem к mechanismu vytváření pasivačního povlaku na elektrodě je známo pro některé jednoduché případy, užívající příkladně anody ze zinku a kadmia v alkalickém elektrolytu, že kov je při reakci elektrody rozpouštěn před usazováním povlaku, zabraňujícího reakci. Meziprodukty, vznikající na anodě, typu Zn(OH)+ a Cd(OH)+ mohou následně reagovat s OH podle rovnic
Zn(OH) + + OH- - Zn(0H)2 a
Cd(OH)+ + OH - Cd(OH)2 , přičemž brzdění reakce nastává pouze tehdy, došlo-li к přebytku produktu rozpustnosti pro odpovídající kovový hydroxid. Meziprodukty mohou rovněž poskytovat pasivační kysličník podle rovnic
Zni(OH)+ -> ZnO + H+ a
Cd(OH)+ -> CdO + H+ .
Je-li rozpustnost mírně překročena, to jest, při nízkém přesycení, vzrůstá při vzrůstajícím přesycení i rychlost usazování. Při značném přesycení je rychlost tvoření krystalizačních zárodků vysoká ve srovnání s rychlostí růstu zárodků, a je zabráněno v usazování. To je velmi obvyklé u hydroxidů, majících nízký produkt rozpustnosti. Jakýkoli způsob, prováděný při nízkém přesycení, vede ke snížení koncentrace takových komplexních meziproduktů hydroxidů, -· což poskytuje menší riziko usazování na povrchu elektrody. Při vysokém přesycení však snížení koncentrace způsobí zvýšení rychlosti usazování. V případě zinku nebo kadmia je tvoření usazeniny, zamezující reakci, na anodě zpožďována prudkým - promícháváním, a při plynulém přivádění kapalného čerstvého elektrolytu je zamezování reakci zcela zabráněno.
Pro většinu ostatních kovů, zahrnující železo, není tento jednoduchý proces dostačující pro eliminaci reakcí, které způsobují vytváření takových povlaků. Kromě toho k pasivacl obvykle dochází již před uvedením galvanického článku v činnost. Rozdíl může být způsoben tím, že množství odpovídajících produktů rozpustnosti je mnohem menšin, nebo skutečností, že mechanismy reakcí při rozpouštění a pasivaci v úvahu přicházejících kovů jsou rozdílné od mechanismů reakcí zinku a kadmia.
Vlastní pasivační povlaky na elektrodách ze železa nebo jiných kovů, které poskytují pasivační povlaky typu, odpovídajícího· pasivačnímu povlaku železa, nemohou však být eliminovány stejným jednoduchým způsobem, který byl popsán výše pro zinek a kadmium, a jak je známo, nebylo dosud nalezeno žádné jednoduché a účinné řešení tohoto· problému.
Přídavně k výše uvedenému problému, pasivačních povlaků je s -články · typu · kov/ /vzduch nebo kov/kyslík spojen · -další · problém, který spočívá - v přivádění vzduchu nebo kyslíku ke katodě. U běžných - elektrod tohoto typu je vzduch, obvykle - pod , tlakem, přiváděn ke katodě, kde dochází k redukci kyslíku v přítomnosti katalyzátoru - při vytváření hydroxidových - iontů - v elektrolytu. Účinnost redukce kyslíku na - katodě, to jest reakce katody, je při vysoké hustotě - - proudu omezena rychlostí, jíž je kyslík schopen difundovat do aktivní plochy katody, - to jest, dopravou kyslíku. Doprava kyslíku a reakce katody jsou brzděny kyslíkem, přítomným v plynné fázi, zatímco elektrolyt je kapalný a elektroda pevná. Pro zlepšení -reakce katody je žádoucí učinit dopravu kyslíku účinnější, zvětšením toku kyslíku, příkladně zvý šením rychlosti kyslíku nebo zvýšením - koncentrace přiváděného kyslíku.
Dalším speciálním problémem, vlastním kyslíkovým elektrodám článků typu kov/ /vzduch je jejich složitá a kritická konstrukce, která je do- značné míry způsobena skutečností, že reakce kyslíku při reakci katody je třífázová reakce [plynný kyslík, kapalný elekrolyt a pevná elektroda), a tím, že toto třífázové rozhraní musí - být stále udržováno. Vzhledem k tomu jsou běžné kyslíkové katody zhotoveny - pórovité, při čemž póry mají - přesně zvolené rozměry, a dále, povrchy elektrod jsou hydrofobní alespoň na straně, vystavené působení plynu a/nebo je na této straně uplatňován protitlak. Nehledě k tomu, že takové kyslíkové katody je obtížné a nákladné vyrábět, poskytlo- by značné zjednodušení a zlepšení, pokud by kyslík mohl být přiváděn v určité koncentraci, rozpuštěn v kapalině, v kterémžto případě by nebylo nutné udržovat třífázové rozhraní a dále by byly eliminovány jiné problémy, jako je přítomnost dusíku ve vzduchu, který má tendenci otravovat katalytický materiál u běžných kyslíkových katod.
Z výše uvedeného textu jasně vyplývá, že existují závažné problémy, spojené jak s pasivačními povlaky na železných elektrodách, tak i s přívodem kyslíku ke kyslíkovým elektrodám. Oba tyto -problémy vyplývají z fázového rozhraní.
Úkolem předkládaného vynálezu je tedy eliminovat fázová rozhraní, která vedou - k pasivaci nebo k zabránění reakce, přičemž úkol se, stručně řečeno, realizuje tím, že se proces doplňuje komplexními činidly, které rozpouštějí látku, jež vede k pasivačním a inhibičním fázovým rozhraním.
Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že se anoda článku uvede do styku s- komplexním činidlem· pro ionty železa, přidávaným k elektrolytu. Tímto komplexním činidlem je například kyselina etyléndiamíntetraoctová, kyanid, thiokyanát, citran, nitrilotriacetát, amoniak, kyselina etyléndiamintetrapropionová nebo kyselina dietyléntriaminpentaoctová.
i Podle vynálzzu lze ' tedy elektrodu , na níž se - vytvořila fázová rozhraní v důsledku elektrodového povlaku zabraňujícího - její činnosti, uvést do styku s prvním komplexním činidlem, které - je v - průběhu činnosti schopno, -alespoň částečně rozpouštět povlak - elektrody a dále ji lze uvést -do styku s - druhým- komplexním činidlem -v případě, že jsou fázová rozhraní vytvářena heterogenním - přívodem aktivního -materiálu, - který je - spotřebováván na - elektrodě, přičemž - toto- druhé - komplexní činidlo je schopno vratného rozpouštění zmíněného aktivního - materiálu.
Pro provádění způsobu podle vynálezu lze použít anodu, která je -tvořena elektricky vodivým pórovitým tělesem elektrody s přední a zadní stranou, přičemž přední strana je určena pro styk s elektrolytem v komoře pro elektrolyt, kdežto zadní strana je opatřena aktivním materiálem, který - se - spotřebovává v anodovém procesu a který -lne k tělesu elektrody působením magnetických sil. Nehledě na výhody, spojené s magnetickou -přilnavostí aktivního materiálu anody k tělesu elektrody, - je obzvlášť vhodné uspořádat aktivní -materiál anody na zadní stranu tělesa elektrody, jelikož toto- opatření eliminuje riziko zkratu, které je nutno brát v úvahu v případě umístění aktivního· materiálu na prádrn straně zejména pokud jsou anoda a kateda uspořány v mató vzájemné vzdálenosti.
Jelikož aktivním· materiálem anody je železo, mají póry tělesa elektrody takovou velikost, aby zabraňovaly průchodu aktivního matermte anody, avšak umožtovaty průchod elektrolytu a komplexních iontů aktivního materiálu anody.
Jak bylo uvedeno v předcházejícím textu, je při realizaci vynálezu přiváděno k anodě první komplexní činidlo za účelem doplnění produktů reakce, vytvářeného při činnosti elektrody, čímž je zamezováno· vytváření pasivačního povlaku na anodě. Podobně je ke katodě přiváděno druhé komplexní činidlo pro aktivní materiál na katodě (kyslík], například u článku typu kov/vzduch nebo kov/kyslík. přesněji ráčeno, podle vynátezu se provádí s ohledem na kyslíkovou katodu doplňování kyslíku a jeho uvádění na rozpustnou formu pomocí vhodného komplexního činidla, které selektivně rozpouští kyslík ze vzduchu, přičemž kyslík je přiváděn ke katodě v · kapalném skupenství, rozpuštěn v komplexním činidle nebo· v kapalné směsi, obsahující komplexní činidlo·. Na katodě je kyslík opět z komplexního čnidla uvolňován a podléhá obvyklým reakcím elektrody. Tím, že kapalina, obsahující rozpuštěný kyslík, teče okolo nebo s výhodou skrze katodu, může být difúze nebo doprava kyslíku na aktivní povrch katody značně zvýšena v porovnání s běžnými kyslíkovými katodami, kde dochází pouze k dopravě kyslíku difúzí a nenastává žádný skutečný tok kyslíku. Uvedený tok kapaliny v procesu podle vynálezu rovněž usnadní dopravu iontů OH z katody.
Vynález dále dovoluje užití katod jednodušší konstrukce než doposud, jelikož již neexistují tři rozdílná skupenství, nýbrž pouze dvě skupenství na katodě (kapalné skupenství a pevné skupenství). Vzdálenost od fáze (vzduch), vykazující aktivní materiál (kyslík) k aktivnímu povrchu elektrody bude méně kritická.
Konečně poskytuje vynález· rovněž tu výhody že jedovaté látk^ jato· je dusíK mohou být eliminovány pomocí tomptexmho činidla rozpouštějícího pouze kysHk.
Vynález bude v n^leMjímm textil popsán a doložen příklady ve spojitosti s železem a kyslíkem jako aktivními materiály. Lze ovšem užívat i jiných vhodných aktivních materiálii, pričemž tomptexm činidlo musí' být přizpůsobeno příslušnému aktivnímu materiálu. Jaké komplexi čimdte v každém zvláštním přípa užít je pro odborrnka v oboru zřejmé.
O železe se v předcházejícím textu mluví jako o aktivním materiálu. Výraz aktivní m-ateriál zde vyjadřuje, že železo je materlálem, který se spotrábovává při činnosti elektrody. Anodou tedy může být i těteso elektrody z jinteto vodivého materiáte, jato je jiný kov, který je opatrán povlatom z aktivního materiáto Těleso· elektrody se neúčastní vtestrn reakce eletarody, nýbrž slouží pouze pro nesení aktivního materiálu, tj. železa a pro odvádění elektronů, zúčastňujících se reakce elektrody na základě své elektrické vodivosti. Při skutečné činnosti elektrody se železo mění v ionty železa, které jsou podle· vynálezu doplňovány tomptexrnm· činidlem, vtodným pro železo, s výhodou kyselinou etyléndiaminotetraoctovou (EDTA). Dalšími příklady jiných vhodných komplexních činidel mohou být kyanid (CN_), thiokyanát (SCN), citran, nitrilotriacetát, amoniak, kyselina etyléndiamintetrapropionová nebo kyselina dietyltriaminpentaoctová.
U obzvláště výhodného provedení je anoda čásití článku typu kov/vzduch neto tov/ /kyslík, který kromě anody obsahuje komoru pro elektrolyt, obsahující elektrolyt a katodu nebo kyslíkovou elektrodu, která je elektricky vodivá a pórovitá a je na své síranů fežfcí proti tomoře s eIektrolytem, napájena vzduchem nebo kyslíkem. Jato příklady vhodných komplexních činidel pro aktivní materiál na katodě možno uvést mono- nebo polynukleární aromatické látky se dvěma nebo více atomy, poskytujícími elektrony v prstencích nebo ve funkčních skupnách vázaných k prstencům, jako· jsou hydroxychi-noliny, vícemocné fenoly, aminofenoly nebo jejich oxidační produkty. Vícemocnými fenoly mohou být zejména hydrochinon, pyrokatechin, pyrogalol nebo jejich oxteačrn produkty. Rovněž · lze užívat nearomatických látek, které tvoří vratné komplexy s kyslíkem.
pro · tepší porozummn bude vynález popsán za účelem· spíše ilustrativním než ome zujícím s oNedem na článek typu tov/ /vzduch. Na přiložených výkresech zobrazuje:
Obr. 1 schematicto znázorni čtanku typu kov/vzduch, obr. · 2 napětí jako funkci proudové hustoty a obr. 3 proudovou hustotu jako funkci kon centrace kapalmy pri různém obsahu komplexního činidla.
Znázorněčlánek typu tov/vzduch je tvořen anodou 1 a katodou 2, které jsou vzájemně spojeny elektrickým vedernm 3 opatřeným odporem 4 pro odebírání elektrické energie, vytvářené v článku. Elektrody jsou uspořádány v určité vzájemné vzdálenosti, takže mezi sebou tvoří komoru 5 pro elektrolyt.
Při přivádění komplexního činidla pouze k anodě byla kyslíkovou elektrodou běžná kyslíková elektroda, tvořená pórovitou deskou ze spékaného niklu a stříbra. Anoda je tvořena tělesem elektrody ve formě pórovité stříbrné desky 6, která nese na své straně, odvrácené od komory 5 pro elektrolyt, želený prášek 7, který tvoří aktivní mate riál elektrody. Železný prášek je k elektrodě přidržován magneticky pomocí elektromagnetu, umístěného na zadní straně kyslíkové elekrody. Velikost pórů stříbrné desky 6 je zde kritická pouze do té míry, že nesmí nechat volně procházet železný prášek. Jako elektrolytu bylo užito čtyřmolárního roztoku hydroxidu draselného.
S popsaným zařízením byl nejprve proveden ' pokus bez užití komplexního· činidla, to jest, nikoli podle předkládaného vynálezu. Komora 5 byla naplněna roztokem· elektrolytu, a čerstvý roztok elektrolytu ve formě čtyřmolárního roztoku hydroxidu draselného byl plynule přiváděn do komory po straně anody odvrácené od komory 5 · pro elektrolyt, jak je vyznačeno šipkou 8 · na o-br. 1. Současně bylo odpovídající množství roztoku · · elektrolytu odebíráno z komory 5. Čerstvý roztok elektrolytu nejprve prošel vrstvou železného prášku a poté pórovitou anodou, načež byl zaveden do komory pro elektrolyt. Současně byl ke kyslíkové elektrodě, spojené s anodou, přiveden vzduch, jak je znázorněno šipkou 9, přičemž · došlo na kyslíkové elektrodě ke vzniku hydroxidových iontů. Vzhledem k zásaditému prostředí vytvořily ionty železa na anodě hydroxid a nebylo dosaženo uspokojivé činnosti článku.
Poté byl proveden pokus podle předkládaného vynálezu způsobem, který byl popsán v předcházejícím textu, avšak s tím rozdílem, že čerstvý roztok elektrolytu, přiváděný d.o komory pro elektrolyt, byl nejprve smíšen s 50 g EDTA na litr roztoku. Roztok elektrolytu přijal ionty železa, vznikající při reakci elektrody, ve formě komplexů s EDTA, takže nedošlo k jejich usazování na kovové anodě. K^:m;pl^exní ionty železa místo toho prošly nezdržovány pórovitou anodou a byly zavedeny do komory pro elektrolyt, a pouze v této komoře bylo železo,· vysrážené · ve formě vodnatého kysličníku železa. Jelikož tato sraženina byla volně přítomná v roztoku a nebyla usazena na anodě, bylo možno ji snadno odstranit s elektrolytem z komory pro· elektrolyt. Zjistilo se rovněž, že vysrážený vodnatý kysličník železa byl · ferromagnetický, pročež mohl být snadno magneticky odstraněn z roztoku elektrolytu. Výsledky, dosažené při · provádění pokusu podle vynálezu, jsou vyznačeny v tabulce 1.
TABULKA 1
Teplota (°C)
Proudová hustota · (mA/cm2)
Napětí článku (mVJ
300
100
500
Výše uvedená anoda může být nahrazena anodou jiného typu, v kterémžto případě ]e výše uvedeným tělesem elektrody, to · · jest pórovitou stříbrnou deskou, perforovaná nebo pórovitá deska z jiného materiálu, který je elektricky vodivý a magnetický, příkladně spékaná deska z magnetického kysličníku železa a kysličníku barya, opatřená elektricky vodivou vrstvou. Toto uspořádání činí zbytečným výše uvedený Oddělený elektromagnet, přičemž železný prášek je přidržován k tělesu elektrody svým vlastním magnetismem. U · výše popsaného provedení je aktivní materiál anody, to jest železný prášek, uspořádán na · straně elektrody, odvrácené .od komory pro- elektrolyt. To však není nutné, jelikož železný prášek může být rovněž umístěn na straně elektrody, směřující dovnitř komory pro elektrolyt. Dále · výše popsané zařízení sestává z ·· jediného článku, avšak pro· praktické účely je zařízení s výhodou vybaveno· dvoučinnými elektrodami, to jest, znázorněná anoda má odpovídající těleso elektrody i na druhé straně železného prášku, přičemž toto těleso elektrody směruje do další komory pro elektrolyt. Odpovídajícím způsobem je kyslíková elektroda vybavena další pórovitou deskou ze spékaného niklu a stříbra, která hraničí s třetí komorou pro elektrolyt. Tímto způsobem · může být jednoduchým způsobem vytvořena baterie článků. V takové · baterii je · vzduch přiváděn ke kyslíkovým elektrodám prostoru mezi pórovitými a spékanými deskami z niklu a stříbra, zatímco· roztok elektrolytu a komplexní činidlo jsou vedeny k železnému prášku · v prostoru mezi pórovitými · tělesy elektrod. Jakmile je aktivní materiál, to jest železný prášek, spotřebován, může být čerstvý železný prášek přiveden k tělesům elektrod a magneticky . · k nim· uchycen. Specifický systém pro· tento účel je podrobně popsán v americkém patentu č. 3 811 952. Rovněž není nutno plynule zásobovat článek · roztokem elektrolytu, komplexním činidlem a/nebo · aktivním materiálem, jelikož článek se může vyskytovat rovněž ve formě primární baterie, u níž byla kovová elektroda naplněna železným · práškem a dostatečným · množstvím komplexního činidla pro doplňování iontů železa, tvořených z kovového prášku, předběžně.
Při dalším · pokusu byl studován účinek koncentrace kapaliny a koncentrace komplexního činidla v článku výše uvedeného ' typu kov/vzduch, · který obsahoval · . anodu, tvořenou pórovitou spékanou stříbrnou deskou · · s perforovaným magnetem z kysličníku železa a kysličníku barya, přičemž železný prášek je udržován magnetickými silami ke straně · · anody, odvrácené od komory pro elektrolyt. · Katodou byla spékaná deska z
1β niklu a stříbra. Na stranu katody, odvrácenou od knmory pro elektrolyt, byl přiváděn vzduch pod ttatam 0,01 až 0,05 MPa. Anoda i katoda měly plochu 2 cm2. Eletarotytem byl hydroxid draselný s měnící se přísadou EDTA jako komplexního činid^ a elektrolyt protékal článkem rychlostí 20 ml za minutu. Clánek byl umfetěn do ohnvactoo taxu za účelem udržování konstantní teploty 50 °C. Křivka závislosti proudu na napětí anody byla měřena proti referenční elektrodě (kalomelové elektrodě) v článku. Obr. 2 znázorňuje křivku závislosti proudu na napětí článku při různých koncentracích komplexního činidla (EDTA). Z vyobrazení je zřejmý že kftvka závislosti proudu na napětí se po zvýšení koncentrace EDTA nejprve zlepšila za účelem dosažení optimální hodnoty 5 g EDTA na 100 ml elektrolytu [5 Μ KOH). Při dalším přidávání EDTA při určitém napětí poklesla proudová hustota článku, takže při 50 g EDTA na 100 ml elektrolytu je hodnota proudové hustoty při určitém napětí nižší, než při přidání 2 g EDTA na 100 ml elektrolytu. Je zřejmé, že i za těchto1 podmínek existuje optimum s ohledem na koncentraci EDTA, .obnášející 5 až 10 ' g EDTA na 100 ml elektrolytu.
Odpovídající podmínky jsou rovněž patrny z obr. 3, který znázorňuje proudovou hustotu jata funkci tancentrace elekfrotyto při různých koncentracích komplexního činidla (EDTA). Nejnižší křivka znázorňuje stav bez jakéhokoli přidání komplexního činidla. Pak křivky ukazují, že rostoucí koncentrace EDTA vyvotavá zvy^jto se soudovou hustotu až do koncentrace 5 až 10 g EDTA na 100 ml elektrolytu. Při dalším vzrůst:u koncentrace EDTA proutavá hustota 1 opětně klesá takže při tancentraci 50 g EĎTA na 100 ml elektrolytu byto dosahováno relativně nízkých hodnot proudové hustoty. Tyto hodnoty nebyly nicméně vyšší než hustoty, získané bez jakéhokoli přidání komplexního činidla.
Z obr. 3 je dále zřejmé, že proudová hustota vykazuje relativně striktní závislost na koncentraci elektrolytu. Tato závislost nenastává, jak je uváděno při nedostatku komplexního činidla, kdežto proudová hustota se při optimálním přidání komplexního činidla, to jest při 5 až 10 g na 100 ml, mění otato 125 mA/cm2 pn mtato se koncentraci elektrolytu. Z průběhů křivek je patrno, že optimální hodnota koncentrace elektrolytu obnáší 5 mtííí KOH na litr.
Konečně byl rovněž proveden pokus, vyšstřující účinek přivádění komplexního činidla ke kyslíkové eletaodě Při tomto pokusu bylo užito výše uvedeného zařízení a elektrolytem byl roztok 5 M KOH, k němuž bylo přidáno 5 g EDTA na l00 m1 elektrotytu. Místo aby byl na stranu kyslíkové elektrody, odvrácenou od, komory pro elektrolyt, přiváděn vzduch pod tlakem, byl k ní přiváděn výše uvedený elektrolyt. Tento elektrolyt byl smíšen s pyrogalolem, doplněným kyslíkem. Kyslík byl přiváděn v komplexní fázi v kapalném skupenství a nikoli ve skupenství! plynném. Hkom bylo dosaženo uspokojivé funkce článku. Néjlepšího výsledku bylo dosaženo při užití pórovité katody, jíž procházel elektrolyt, obohacený kyslíkem.
Pyrokatechin byl rovněž testován jata tamplexm činidto pro kyshk a při užití grafitové katody poskytoval větší zkratový proud než pyrogalol. Hodnoty, dosažené s hydrochinonem a kyselinou askorbovou, zaujaty polohy mezi tadnotami výše uvetanými.
U výše uvedeného provetanú kde je užito' železa, jako aktivního materiálu pro' anodu byly komplexní ionty železa, vznikající v procesu, sráženy v elektrotytu ve forme magnetického vodného' kysličníku železa, který může být oddělován od elektrolytu a získáván specifickým způsobem, který bude popsán v následujícím textu.
Jak je znázorněno na obr. 1, je elektrolyt veden z čtanta do tadráe M. Elektrolyt oljsahuje magnetický vodnaty kysličník ^leza, který byl vysrážen z komplexního železa. Při vstupním roztoku elektrolytu do nádrže 10 je magnetický vodnatý kysličník železa oddělován pomocí magnetů 11. Pokud by srážení vodnatého ' kysličníku železa bylo nedokonalé, bude roztok v nádrži roubován krystaly magnetického kysličníku železa, s výhodou při promíchávání roztoku. Po oddělení veškerého kysličníku železa z roztoku je vyčištěný roztok odčerpáván z nádrže a může být v případě požadavku vracen zpět do článku typu kov/vzduch, znázorněného na obr. 1. Budiž poznamenáno, že při oddělování kysličníku železa v nádrži 10 bude postupně se zvětšující vrstva vodnatého kysličníku železa působit jako filtr znečištěného elektrolytu, který je přiváděn do nó^^ rnmž se mstem elektrotytu stane účinnějším.

Claims (1)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    Způsob zamezení vytváření pasivačního anodového povlaku při vybíjení galvanického primárního článku, který obsahuje alkalický elektrolyt a anodu a katodu, které jsou vzájemně spojeny vnějším obvodem pro odebírání elektrické energie, přičemž aktivním materiálem anody je železo, zatímco katodou je výhodně kyslíková elek troda, vyznačující se tím, že anoda se uvede do styku s komplexním činidlem pro ionty železa, přidávaným к elektrolytu, jako je kyselina etyléndiamintetraoctová, kyanid, thiokyanát, citran, nitrllotriacetát, amoniak, kyselina etyléndiamintetrapropionová nebo kyselina dietyléntriaminpentaoctová.
CS754958A 1974-07-15 1975-07-14 Method of preventing the formation of the passivating anode surface by discharging the galvanic primary current CS223860B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7409209A SE384950B (sv) 1974-07-15 1974-07-15 Sett att motverka bildning av passiverande anodbeleggning vid urladdning av en galvanisk primercell, vars anods aktiva material utgores av jern samt anod for genomforande av settet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS223860B2 true CS223860B2 (en) 1983-11-25

Family

ID=20321709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS754958A CS223860B2 (en) 1974-07-15 1975-07-14 Method of preventing the formation of the passivating anode surface by discharging the galvanic primary current

Country Status (17)

Country Link
JP (1) JPS575028B2 (cs)
AT (1) AT348053B (cs)
AU (1) AU477110B2 (cs)
BE (1) BE831332A (cs)
BR (1) BR7504458A (cs)
CA (1) CA1053323A (cs)
CS (1) CS223860B2 (cs)
DD (1) DD118752A5 (cs)
DE (1) DE2531402C3 (cs)
ES (1) ES439371A1 (cs)
FR (1) FR2279227A1 (cs)
GB (1) GB1471806A (cs)
IT (1) IT1039760B (cs)
NL (1) NL7508249A (cs)
PL (1) PL108707B1 (cs)
SE (1) SE384950B (cs)
SU (1) SU697064A3 (cs)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3175411D1 (en) * 1981-07-17 1986-11-06 John D H Julian Electrolyte for electro-chemical cells
JP6311683B2 (ja) 2015-09-10 2018-04-18 トヨタ自動車株式会社 鉄空気電池用電解液、及び、鉄空気電池

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS533055B2 (cs) * 1971-10-19 1978-02-02
JPS4848928A (cs) * 1971-10-20 1973-07-11

Also Published As

Publication number Publication date
DD118752A5 (cs) 1976-03-12
ES439371A1 (es) 1977-03-01
SU697064A3 (ru) 1979-11-05
PL108707B1 (en) 1980-04-30
AT348053B (de) 1979-01-25
DE2531402B2 (de) 1979-06-07
BR7504458A (pt) 1976-07-06
ATA529675A (de) 1978-06-15
GB1471806A (en) 1977-04-27
AU8301075A (en) 1976-10-14
FR2279227B1 (cs) 1979-03-23
SE7409209L (sv) 1976-01-16
BE831332A (fr) 1975-11-03
IT1039760B (it) 1979-12-10
JPS575028B2 (cs) 1982-01-28
CA1053323A (en) 1979-04-24
AU477110B2 (en) 1976-10-14
DE2531402C3 (de) 1980-02-07
DE2531402A1 (de) 1976-01-29
SE384950B (sv) 1976-05-24
JPS5132925A (cs) 1976-03-19
NL7508249A (nl) 1976-01-19
FR2279227A1 (fr) 1976-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Beck The redox mechanism of the chelate-catalysed oxygen cathode
EP0729648B1 (en) Stabilised electrolyte solutions, methods of preparation thereof and redox cells and batteries containing stabilised electrolyte solutions
CN102027616B (zh) 电化学电池,特别是带有非平行流的金属燃料电池
US8632921B2 (en) Electrochemical cell with diffuser
JP3455709B2 (ja) めっき方法とそれに用いるめっき液前駆体
WO1989005363A1 (en) Vanadium compound dissolution processes
WO2013141861A1 (en) Secondary redox flow battery and method of making same
KR101529373B1 (ko) 금속 분말 제조 방법 및 장치
CN102350507A (zh) 金属微细粉末的制备方法
EP2973627B1 (en) Hetero-ionic aromatic additives for electrochemical cells comprising a metal fuel
Amlie et al. Solubility and stability of silver oxides in alkaline electrolytes
US4095015A (en) Galvanic processes and anodes for carrying the processes into effect
US4431494A (en) Method for electrolytic production of alkaline peroxide solutions
CS223860B2 (en) Method of preventing the formation of the passivating anode surface by discharging the galvanic primary current
ES2218161T3 (es) Procedimiento para la obtencion de hidroxidos de niquel.
JPS63900B2 (cs)
US10541438B2 (en) Systems and methods for management of additives in electrochemical cells
CN117396638A (zh) 用铬层涂覆部件或半成品的装置和方法
CN102491483B (zh) 一种用双金属粉末还原降解氯代有机废水的方法
Lu et al. Anodic oxidation of copper cyanide on graphite anodes in alkaline solution
US3433672A (en) Electrical battery
Minato et al. Homogeneous catalytic reduction of polyoxometalate by hydrogen gas with a hydrogenase model complex
Ravindran et al. Inhibition of zinc corrosion in alkali solutions
Miles et al. Problems Associated with the Electrochemical Reduction of Metal Ions in LiNO3‐KNO 3 and LiClO4‐KClO4 Melts: The Reduction of Nitrato and Perchlorato Complexes
Simonova et al. Stepwise reactions in electrochemical kinetics