DE1571742A1 - Verfahren zum Einlagern eines Katalysators in einer poroesen Gasdiffusionselektrode - Google Patents
Verfahren zum Einlagern eines Katalysators in einer poroesen GasdiffusionselektrodeInfo
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a a 4 Dösseidorf, den 19. August.....1.9.6.6.
Dipl.-lng. H. Sauerland cediienaiiee 76
Patentanwälte 1571742
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International Nickel Limited, Thames House, Millbank,
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London, S. W. 1, England
"Verfahren zum Einlagern eines Katalysators in einer .
porösen Gasdiffusionselektrode"
Die Leistung einer Brennstoffzelle hängt wesentlich von·der Ionisierung der Reaktionspartner an den beiden
in den Elektrolyten hineinragenden Elektroden ab. Sofern es sich dabei um ein gasförmiges Reagenz handelt, werden im
allgemeinen poröse G-asdiffusionselektroden (Dreiphasen- bzw. DSK-Elektroden) benutzt. Hinsichtlich ihrer Wirkung fungiert
eine derartige Elektrode als Sperre zwischen dem Elektrolyten und dem gasförmigen Reagenz, wobei sie einen Dreiphasenkontakt
zwischen Elektrode, Elektrolyt und Reagenz erlaubt. Das Ausmaß dieses Kontaktes bestimmt die Geschwindigkeit
der elektrochemischen Reaktion. Die Reaktionsgeschwindigkeit kann außerdem durch die Anwesenheit von Katalysatoren gesteigert
werden. Während einige Elektroden selbst eine katalytische Aktivität besitzen, ist es im allgemeinen üblich,
der Elektrode einen katalytischen aktiven Stoff beizugeben.
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Ähnliche Elektroden werden beim Nachweis und "bei der Bestimmung von Gas benutzt und sind außerordentlich gut
geeignet, wenn ein Gas an Oberflächen in einer Elektrode in Gegenwart eines Elektrolyten elektrochemisch reagieren soll.
Einige der bekannten Gasdiffusionselektroden besitzen eine durchgehend einheitliche Porosität, während andere
eine unterschiedliche Porosität besitzen, d.h. aus zwei Schichten mit unterschiedlicher Porosität bestehen. In manchen
Fällen benutzt man auch Elektroden mit dreifacher Porosität,
d.h. aus drei Schichten jeweils unterschiedlicher Porengröße.
Beim Einlagern von Katalysatoren in Elektroden handelt es sich im wesentlichen um Tränk- oder Tauchverfahren,
so daß der Katalysatorstoff unkontrollierbar über die Elektrode verteilt ist. Bei diesen Verfahren ist es daher
sehr schwierig, den Katalysator an bestimmten Plätzen der Elektrode unterzubringen.
Is liegt auf der Hand, daß derartige Verfahren zum Einlagern von Katalysatoren unwirtschaftlich sind, weil die
elektrochemische Reaktion in oder in der Nähe solcher Zonen stattfindet, in denen ein Dreiphasenkontakt zwischen Reaktionsgas,
flüssigem Elektrolyten und fester Elektrode besteht, eo daß der Katalysator vorzugsweise nur in solchen
Zonen bzw. deren Nähe liegen sollte.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht
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19Ȁugiist.
nun darin, ein Verfahren zu schaffen, durch das es möglich
ist, den Katalysator in der Zone des Dreiphasenkontaktes
abzuscheiden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Katalysator örtlich als Produkt einer chemischen oder physikalischen Reaktion zwischen Gas und flüssiger Phase oder zwischen zwei flüssigen Phasen abgeschieden wird, die an den Grenzflächen innerhalb der Elektrode aufeinandertreffen. Wenn eine Elektrode mit einem eingelagerten Katalysator in einer galvanischen Brennstoffzelle benutzt wird, müssen die Arbeitsbedingungen für die Zelle natürlich so eingestellt werden, daß die Phasengrenzfläche
Gas/Flüssigkeit in der Elektrode unmittelbar bei dem Katalysator oder in dessen Nähe liegt, da andernfalls die mit der Erfindung verbundenen Vorteile verlorengehen. Insofern empfiehlt es sich, zunächst die üblichen Arbeitsbedingungen der Zelle für die die Elektrode bestimmt ist, zu ermitteln und dann die Bedingungen für die Katalysatoreinlagerung entsprechend einzustellen.
abzuscheiden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Katalysator örtlich als Produkt einer chemischen oder physikalischen Reaktion zwischen Gas und flüssiger Phase oder zwischen zwei flüssigen Phasen abgeschieden wird, die an den Grenzflächen innerhalb der Elektrode aufeinandertreffen. Wenn eine Elektrode mit einem eingelagerten Katalysator in einer galvanischen Brennstoffzelle benutzt wird, müssen die Arbeitsbedingungen für die Zelle natürlich so eingestellt werden, daß die Phasengrenzfläche
Gas/Flüssigkeit in der Elektrode unmittelbar bei dem Katalysator oder in dessen Nähe liegt, da andernfalls die mit der Erfindung verbundenen Vorteile verlorengehen. Insofern empfiehlt es sich, zunächst die üblichen Arbeitsbedingungen der Zelle für die die Elektrode bestimmt ist, zu ermitteln und dann die Bedingungen für die Katalysatoreinlagerung entsprechend einzustellen.
Die Flüssigkeiten und Gase zur Bildung der verschiedenen
Phasen müssen natürlich aus geeigneten Komponenten bestehen, oder solche Komponenten enthalten, die eine
ausreichende chemische oder physikalische Reaktion ergeben. Unter dieser Bedingung können sie von herkömmlicher Art sein,
doch sollten sie nicht oder nur unwesentlich mit dem porösen Elektrodenmaterial reagieren. Sie können auch so beschaffen
sein, daß das Reaktionsprodukt nicht den endgültigen Kataly-
009882/1701 bad
M.
sator ergibt, sondern nur ein Vorprodukt ist, das dann durch eine weitere Reaktion in situ erst in den Katalysator umgewandelt
wird, so daß unter "Katalysatoren" auch derartige Vorprodukte zu verstehen sind.
Die Reaktion zwischen den Phasen kann auf die verschiedenartigste Weise stattfinden. Vorzugsweise handelt es
sich jedoch um eine chemische Reaktion, die zur Ausscheidung des Katalysators führt. Andererseits kann die Reaktion auch
in der Verdampfung einer flüssigen Phase oder einer Komponente dieser Phase mit nachfolgender Konzentration des Katalysators
in der flüssigen Phase am oder im Bereich der Grenzfläche und Ausfällung bestehen, sobald die Löslichkeit des
Katalysators überschritten wird. Eine weitere Reaktionsmöglichkeit besteht im Lösen der Komponente einer Katalysatormetall
enthaltenden Gasphase ineiner flüssigen Phase sowie der anschließenden Ausfällung des Katalysators aus der an
der Grenzfläche gebildeten Lösung.
Bei einem Verfahren nach der Erfindung wird die den Katalysator ergebende Reaktion unter Bedingungen durchgeführt,
die dieselben oder im wesentlichen dieselben sind, denen die Elektrode später, d.h. in der Brennstoffzelle,
unterliegt. Um dies zu erreichen, wird der Katalysator durch eine Reaktion zwischen einem Gas und einer Flüssigkeit mit
im wesentlichen derselben Temperatur, demselben Druck bzw.· derselben Dichte und Oberflächenspannung wie das Gas und
die Flüssigkeit, mit denen die Elektrode sich unter Arbeits-
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....19*A.ug.us.± 1.9.6.63η ....!.!.7;erfahr.en....z.um....Einlage2ax....eiJie.s..-.-«.!'Blait Sf..
bedingungen in der Brennstoffzelle befinden soll, erzeugt. Die Lage der Grenzfläche Flüssigkeit/Gas ist beim Abscheiden
des Katalysators dann automatisch im wesentlichen dieselbe wie in der Brennstoffzelle unter Arbeitsbedingungen. Die dafür
infrage kommenden Gase und Flüssigkeiten können dabei denen der Brennstoffzelle, für die die aktivierte Elektrode
bestimmt ist, entsprechen. In diesem Falle kann die Bildung des Katalysators vorteilhafterweise erfolgen, während die
Elektrode sich bereits unter Arbeitsbedingungen in der Brennstoffzelle befindet, d.h. durch Zusatz einer Verbindung des
Katalysatormetalls zum Elektrolyten. Die Bildung des Katalysators erfolgt dann als Teil des Halbzellen-Verfahrens.
Dieses Verfahren besitzt den Vorteil, daß, wenn der Stromausgang der Zelle während der Abscheidung des Katalysators
gesteuert wird, sich eine Anzeige des Punktes ergeben kann, an dem die optimale Ausgangsleistung erreicht ist. Dadurch
wird es möglich, angemessene, jedoch nicht unnötig große Mengen eines teuren Katalysators für bestimmte Arbeitsbedingungen
abzuscheiden. Vorzugsweise besteht die Elektrode aus einem Material, bei dem die Reaktion bereits ohne die Anwesenheit
des Katalysators beginnt, so daß die Abscheidung des Katalysators stattfinden kann, während die Zelle bereits arbeitet.
Sofern sich ohne Katalysator keine Reaktion ergibt, können die Arbeitsbedingungen durch Anlegen eines geeigneten
Potentials an die Elektrode simuliert werden.
Unter Umständen kann das Anlegen eines Potentials 00Θ882/ 1 70 1
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zum Abscheiden oder Erleichtern des Abscheidens des Katalysators
auch dann erfolgens wenn die Komponenten später in der Zelle nicht benutzt werden können. Bas erweist sich insofern
als sehr vorteilhaft, als der Katalysator an den Wänden der Poren abgeschieden wird.
Bei einem anderen Verfahren nach der Erfindung läuft die den Katalysator ergebende Reaktion unter Bedingungen,
die die die Lage der Grensflachen "bestimmenden Bedingungen
in der Zelle nur simulieren· Dieses Verfahren muß angewandt werden, wenn beispielsweise eine Reaktion zwischen
zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten oder zwischen eineis Gas
und einer Flüssigkeit stattfindet, deren physikalische Eigenschaften
sich stark von den physikalischen Eigenschaften des Gases und des Elektrolyten in der Zelle unterscheiden. In
diesen Fällen ist es erforderlich, rechnerisch oder experimentell den Differsnzdruck zu bestimmen, dem das System unterworfen
werden muß, um sicherzustellen, daß sich die Grenzflächen bei der Temperatur der Ausscheidungsreaktion in der
erforderlichen Lage befinden.
Die Erfindung wird vorzugsweise bei Elektroden mit zweifacher Porosität angewandt, da es bei diesen sehr leicht
ist, die lage der Phasengrenzfläche Gas/Flüssigkeit in der Elektrode einzustellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu dem bedeutungsvollsten Portschritt, wenn es auf Elektroden ohne Gasaustritt
angewandt wird* d.fc· auf Elektroden, bei denen sich
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.19· August... .1966m * Yerfahrfin....aum ...Einlagexn....e.ines .· •...♦.."Blatt
die Bereiche des Dreiphasenkontakts völlig innerhalb der Elektrode befinden. Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße
Verfahren jedoch auch auf Elektroden mit Gasaustritt angewandt werden, d.h. auf solche Elektroden, bei denen sich an
zahlreichen Stellen der äußeren Elektrodenoberfläche Gasblasen bilden, obgleich ein wesentlicher Teil der Grenzfläche
noch innerhalb der Elektrode liegen kann. Bei derartigen Elektroden findet ein großer Teil der elektrochemischen Reaktion
an oder in der Hähe der Elektrodenoberfläche statt. In diesen Fällen muß das Abscheiden des Katalysators unter im wesentlichen
denselben Bedingungen der Bläschenbildung stattfinden, wie sie sich auch bei der praktischen Anwendung der
Elektrode ergeben.
Die Erfindung ist in besonderem Maße für das Abscheiden von Katalysatoren aus Metallen der Platingruppe
oder Legierungen bzw. Mischungen solcher Metalle geeignet. Zu den für die Abscheidung von Platinmetallen durch chemische
Reaktion zwischen zwei Phasen geeigneten Verfahren gehören die Reduktion von Platin oder Palladium, beispielsweise
als lösliches Hexahydroxyplatinat oder Palladonitrit enthaltende
Lösungen durch Wasserstoff.
Andere Katalysatoren, die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren abgeschieden werden können, sind Silber, Nickel und Kobalt. Silber kann beispielsweise chemisch durch Reduktion
einer Lösung eines Silbersalzes durch Wasserstoff abgeschieden werden· Andererseits kann auch die Lösung einer
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JLSLJLuguat ±9.6.!WJY.erf.aJbxfi:n....zm^
j! 57174 2
organischen Silververbindung verdampft werden, um einen
silberhaltigen Niederschlag zu erzeugen, der dann in situ durch Glühen in metallisches Silber überführt wird. Nickel-
und Kobaltkatalysatoren können durch Verdampfen der lösung ihrer organischen Verbindungen in einem organischen Lösungsmittel
abgeschieden werden, wobei sich ein Niederschlag bildet, der zu Nickel- oder Kobaltoxyd verbrannt wird und dann
beispielsweise durch kathodische Reduktion in einen aktiven Katalysator umgewandelt wird.
Die Elektrode selbst kann aus porösem Material, beispielsweise aus porösem Nickel, porösem Titan oder porösem
Tantal oder auch aus einer geeigneten Legierung, beispielsweise aus nichtrostendem Stahl bestehen. Andererseits
kann die Elektrode selbst auch aus einem elektrisch leitenden üchtmetall, beispielsweise aus porösem Kohlenstoff bestehen.
Schließlich kann die Elektrode auch aus einem porösen Nichtleiter bestehen, der einen dünnen elektrisch leitenden
Überzug besitzt, beispielsweise aus porösem und mit einem Silberüberzug versehenen Polyvinylchlorid. Die Elektrodenoberfläche
kann selbst als Katalysator bei der chemischen oder elektrochemischen Reaktion dienen, bei der sich
der Katalysator bildet. So kann beispielsweise Nickel als Katalysator bei der Reduktion einer platinhaltigen Lösung
durch Wasserstoff und der damit verbundenen Platinabscheidung
dienen. Eine derartige Katalyse des Niederschlags besitzt den Vorteil, daß nicht nur die Abscheidungsgeschwindigkeit
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erhöht wird, sondern auch die Abscheidung vorzugsweise an den Wandungen der Poren stattfindet, wo der Katalysator
schließlich gebraucht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele
des näheren erläutert.
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde zum Abscheiden eines Katalysators in einer Gasdiffusionselektrode aus
porösem Nickelblech mit zweifacher Porosität benutzt, die als Elektrode ohne Gasaustritt unter einem Gasdruck von 0,2
bis 1 kg/cm eingesetzt werden konnte· Innerhalb des vorgenannten
Druckbereichs befindet sich die Grenzfläche Gas/Flüssigkeit
an oder in der Nähe der Grenzfläche zwischen den beiden Schidhten» Bei den Versuchen befand sich sowohl beim Abscheiden
des Katalysators als auch bei der Schaltung als Elektrode die Schicht mit den feineren Poren in Berührung
mit einer Flüssigkeit und die Schicht mit den größeren Poren in Kontakt mit einem Gas.
Als Katalysator wurde in dem porösen Nickel Platin aus einer wässrigen lösung mit 10 g/l Platin, in Form von Natriumhexahydroxyplatinat
und 2 g/l Natriumhydroxyd abgeschieden. Um die Platinabscheidung herbeizuführen, wurde die poröse
Nickelelektrode derart eingespannt, daß die platinhaltige
lösung sich in Kontakt mit der feinporigen Oberfläche befand, während das Spuren von Formaldehyd enthaltende Wasserstoffgas
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1.9,Augus.t 1.966η...?.y.erfahr.en.....zum... -Einlagern... eines *.·..».'ΚαΗ ™
bei einem Druck von 0,6 kg/cm in Kontakt mit der grobporigen Oberfläche stand. Unter diesen Bedingungen erfolgte die
Reduktion der Platinverbindung zu aktivem Platin durch das Gas ausschließlich an oder im Bereich der Phasengrenzfläche
Gas/Flüssigkeit. Die Reaktionszeit betrug 30 Minuten, nach deren Ablauf die Elektroden völlig abgespült und getrocknet
wurden.
Zum Vergleich wurde ein Platinkatalyeator nach
einem der herkömmlichen Verfahren in ähnlichen Nickelelektroden derselben Porosität eingebracht, doh. die Elektroden
wurden durch Eintauchen in eine Lösimg von Platinchlorid mit · einer Mindestmenge an Salzsäure getaucht, anschließend getrocknet
und erneut 10 Biinuten in eine 30$ige wässrige Lösung von
Hydrazin bei Saumtemperatur getaucht. Auf diese Weise wurde das Platinchlorid zu metallischem Platin reduziert. Anschließend
wurden die Elektroden abgespült und getrocknet.
Je zwei nach den beiden vorbeschriebenen Verfahren aktivierte Elektroden wurden alsdann bei Raumtemperatur
in einer Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle untersucht,
die eine 30^ige wässrige Lösung von Kaliumhydroxyd als Elek-
trolyt enthielt, wobei der Arbeitsdruck des Gases 0,6 kg/cm
betrug. Das Potential jeder Elektrode wurde, bezogen.auf eine gesättigte Standard-Kalomel-Elektrode, als Punktion des
von der Zelle gelieferten Stroms gemessen und dann Polarisationakurven gezeichnet. Aus diesen Kurven ergab sich der
Elektrodenstrom bei einem Potential von -0,4 V für die Sauer-
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19.. August. .1966m "Veriahrßn...Äuni Einlagern.....eines...-.^..nBiatt —-üL...
stoffelektrode und von -0,8 V, jeweils bezogen auf die Standard-Kalomelelektrode,
für die Wasserstoffelektrode. Aus diesen Werten ergibt sich die gute Leistung dieser Elektroden.
Die ermittelten Yersuohsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle im einzelnen aufgeführt, in der die Elektroden
1 und 2 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wurden, während die Elektroden 3 und 4 gemäß dem oben beschriebenen
bekannten Verfahren imprägniert wurden. Der Strom ist in mA/cm und das Gewicht des abgeschiedenen Katalysators
in Prozent des Gewichts des porösen Materials der Elektrode angegeben.
Platingehalt | (»g/cm2) | gemessener (mA/cm |
Strom
2) |
|
(*) | 1.4 2.2 3·9 3.6 |
Wasserstoff- elektrode |
Sauerstoff
elektrode |
|
Elektrode | 0.28 0.44 0.79 0.72 |
70 mi 8 |
92 Ma 40 |
|
1
2 3 4 |
||||
Die vorstehende Tabelle beweist, daß die Benutzung der nach dem erfindungegemäßen Verfahren behandelten
Elektroden einen wesentlich größeren Strom sowohl an der Wasserstoff- als auch an der Säuerstoffelektrode ergibt,
während diese Elektroden gleichzeitig eine geringere Menge
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..±9..Augua.t 19.66m ..J.Yerf.ahren....aim..^inlag.e.rn eines«.»....'
des teuren Platins enthielten als die nach dem herkömmlichen Verfahren behandelten Elektroden.
Poröse Nickelelektroden mit zweifacher Porosität wurden entsprechend Beispiel 1 hergestellt und in ähnlicher
Weise aktiviert, wobei Palladium als Katalysator aus einer alkalischen Lösung von liatriumpalladonitrit mit einer Palladiumkonzentration
von 10 g/l abgeschieden wurde. Zum Abscheiden des Palladiums wurde die poröse Nickelelektrode so
gehaltert, daß die palladiumhaltige Lösung im Kontakt mit der feinporigen Oberfläche stand, während Wasserstoffgas
mit Spuren von Formaldehyd bei einem Druck von 0,6 kg/cm in Kontakt mit der grobporigen Oberfläche gebracht wurde.
Babel schied sich metallisches Palladium an der Grenzfläche Gas/Flüssigkeit ab. Nach dem Abscheiden des Palladiums
wurden die Elektroden völlig gereinigt und getrocknet.
Die auf diese Weise aktivierten Elektroden wurden ale Saueretoffelektroden in. einer dem Beispiel 1 und
seinen Arbeitsbedingungen entsprechenden Zelle untersucht. Dabei wurde festgestellt» daß der gemäß Beispiel 1 gemessene
Zellenstrom bei einer nach einer 20minütigen Reduktion
0,73 mg/cm2 Palladium enthaltenden Elektrode 95 mA/cm2 und
einer nach 30mintitiger Reduktion 3,0 mg/cm2 Palladium enthaltenden
Elektrode 196 mA/cm2 betrug·
BAD ORIGINAL
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...1.9....Augus.£ I.ä6.6in >J!-YflE£aliran aum....JBliil.a&e.rii_...e.i]ae.B......,..*.."Biatt .15.
Ein aktiver Niederschlag metallischen Palladiums wurde durch Reaktion zwischen einer alkalischen Lösung von
Natriumpalladonitrit und Wasserstoffgas unter denselben Bedingungen wie Beispiel 2, jedoch ohne Anwesenheit von Formaldehyd
erzeugt. Dieser Niederschlag erwies sich ebenfalls als wirksamer Katalysator bei einer Sauerstoffelektrode in
einer Normaltemperaturzelle mit alkalischem Elektrolyten.
Bei diesem Versuch wurde der Katalysatorniederschlag in einer Gasdiffusionselektrode, die aus porösem
Nickelblech mit zweifacher Porosität ähnlich dem in Beispiel 1 benutzten Elektrodenmaterial bestand, durch physikalische
Reaktion zwisohen einer Gas- und einer Flüssigkeitsphase erzeugt.
Der Katalysator wurde durch Verdampfen einer lösung von Diehloro-bis-di-n-butyl-Sulphit-Palladium II in
n-Heptan erzeugt. Berechnungen hatten ergeben, daß bei Verwendung dieser lösung die Gas/Pltissigkeits-Grenzfläche bei
einem Gasdruck von 0,015 bis 0,17 kg/cm in oder nahe der
Berührungsfläche zwischen den Schichten unterschiedlicher Porosität liegen würde. Dementsprechend wurde die Elektrode
so gehaltert, daß die palladiumhaltige n-Heptanlösung sich in Kontakt mit der feinporigen Sohioht befand, während
ein Luftstrom bei 600C und einem Druck von 0,1 kg/cm2
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...19.*AiiguaJL...1.9.6.6in ..". Yerfahrßji....zum...
über die grobporige Oberfläche geleitet wurde. Unter diesen
Bedingungen ergab sich eine Verdampfung der lösung ausschließlich an oder im Bereich der Grenzfläche Gas/Flüssigkeit,
die zum Niederschlag einer festen, eine Palladiumverbindung enthaltenden Substanz führte.
Nach 10 Minuten wurde der Druck der in Kontakt mit der grobporigen Schicht befindlichen Luft auf
0,35 kg/cm erhöht, um die lösung aus den Poren der feinporigen Schicht zu entfernen, wobei gleichzeitig die lösung
selbst abgezogen wurde»
Die Probe aus porösem Nickel wurde dann aus der Halterung gelöst und die an der Oberfläche der feinporigen
Schicht anhaftende lösung mit Filterpapier entfernt. Die Probe wurde dann allmählich bis auf 35O0C in luft erhitzt
und bei dieser Temperatur 30 Minuten lang gehalten, um die Palladiumverbindung in situ in metallisches Palladium umzuwandeln.
Die aktivierte Probe wurde als Sauerstoffelektrode
in einer Wasserstoff-Sauerstoff-Zelle bei Raumtemperatur mit einer 30#Lgen wäßrigen lösung von Ealiumhydroxyd als
Elektrolyten bei einem Säuerstoffdruck von 0,6 kg/cm2 untersucht.
Der gemessene Strom betrug bei einem Potential von -0,4 V, bezogen auf eine Standard-Kalomel-Elektrode,
68 mA/cm . Die nachfolgende Analyse dieser Elektrode ergab einen Palladiumgelialt von 2,6 mg/cm .
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19 «August ...1966on "Verfahren zum Ε1τΌ ag**rw *i npg τ - - "Bio»
Eine weitere Elektrode wurde nach dem Verfahren des Beispiele 4 hergestellt, wobei jedoch die Behandlungszeit für die bei der Verdampfung erfolgende Palladiumab-Bcheidung
auf 20 Hinuten erhöht wurde. Bei der Untersuchung der auf diese Weise hergestellten Elektrode in der vorbeschriebenen
Weise wurde ein Strom von 103 mA/cm "bei einem Potential von -0,4 V, bezogen auf eine Standard-Kalomel-Elektrode,
gemessen. Die Elektrode enthielt 5,7 mg/cm Palladium .
Ein katalytischer aktivierter Niederschlag aus metallischem Silber wurde in einer porösen Nickelelektrode
mit zweifacher Porosität durch Reaktion zwischen einer wäßrigen,
50 g/l Silber als Silbernitrat enthaltenden Lösung bei 600G und Wasserstoff mit Spuren von Formaldehyd entsprechend
dem Verfahren nach Beispiel 1 erzeugt. Der niederschlag erwies aich al« ein sehr wirksamer Katalysator für
eine Sausrstoffelektrode in einer Hormaltemperaturzelle mit
alkalischem Elektrolyten,
BAD
009882/1701
Claims (1)
- ...19.*Augufl.t 19..6.&n.J.!.Ve..rfaJti.r.e.;&.^^^International Nickel Limited, Thames House, Miirbank,London, S. W. 1, EnglandPatentansprüche:Verfahren zum Einlagern eines Katalysators, insbesondere aus einem oder mehreren Metallen der Platingruppe oder deren Legierungen in einer porösen Gasdiffusionselektrode, daduroh gekennzeichnet, daß der Katalysator als Produkt einer Reaktion zwischen je einer an den Grenzflächen innerhalb der Elektrode zusammentreffenden Gas- und Flussigkeitsphase oder zweier Flüssigkeitsphasen örtlich abgeschieden wird.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gas und eine Flüssigkeit, die aus Katalysator bildenden Reagenzien bestehen oder diese enthalten, an den Grenzflächen in der Elektrode zur Reaktion gebracht werden.Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 zur Behandlung einer Elektrode mit zweifacher Porosität, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten unterschiedlicher Porengröße abgeschieden wird«009882/1701 BAD original...1.9.O August 19£.6bn..'!#e.r.fahr^^Verfahren nach den Ansprüchen 1 "bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Wasserstoff mit oder ohne Spuren von Formaldehyd als einer den Katalysator "bildenden Reagenzien.Verfahren nach den Ansprüchen 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Katalysator während der Schaltung der Elektrode als Gasdiffusionselektrode in einer Zelle unter Arbeitsbedingungen abgeschieden wird.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine einen Katalysator enthaltende flüssige Phase verdampft und dabei die Konzentration des Katalysators in der flüssigen Phase erhöht und alsdann der Katalysator aus der flüssigen Phase ausgeschieden wird.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein metallischer Katalysator als Komponente einer Gasphase in einer flüssigen Phase gelöst und aus dieser ausgeschieden wird.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Katalysator als Produkt einer chemischen Reaktion bei Anlegung eines elektrischen Potentials an die Elektroden ausgeschieden wird.Zelle, insbesondere Brennstoffzelle mit einer nach dem Ver-009882/1701...19»August......!.96.6in .i'Yerfahrßn...zum. Einlagern eines...»."Blattfahren der Ansprüche 1 bis 8 behandelten Elektrode, da durch gekennzeichnet, daß die Elek trode so in der Zelle angeordnet und geschaltet ist, daß die Grenzfläche zwischen Sas imd Elektrolyt mit der Zone des abgeschiedenen Katalysators zusammenfällt.008882/1701
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