DE1571923A1 - Electrodes for fuel elements and other electrical cells - Google Patents

Electrodes for fuel elements and other electrical cells

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DE1571923A1
DE1571923A1 DE19651571923 DE1571923A DE1571923A1 DE 1571923 A1 DE1571923 A1 DE 1571923A1 DE 19651571923 DE19651571923 DE 19651571923 DE 1571923 A DE1571923 A DE 1571923A DE 1571923 A1 DE1571923 A1 DE 1571923A1
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fuel
electrolyte
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polytetrafluoroethylene
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DE19651571923
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Langer Stanley Harold
Landi Henry Patrick
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Wyeth Holdings LLC
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American Cyanamid Co
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    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description

20 11620 116

American Gyanarata ^ Cpiapany« Wayne, .New Jers_eyit- VoSt <, ΑΛ ,American Gyanarata ^ Cpiapany «Wa yne, .New Jers_ey it- Vo St <, Α Λ ,

El eic tr öden für Brennstoff (elemente und andere elektrische ZellenEl eic drains for fuel (elements and other electrical cells

Die Erfindung berieht eich auf ein« verbesserte Katalysatorelektrode und auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Elektrode, die* für die Verwendung in Brennstoffzellen mit freiem Elektrolyten geeignet ist'o InsTbesondero bezieht si oh die Erfindung auf.die Herstellung von Katalycatorelektroden unter Verwendung (a) einer flüssigkeitaundurchlässigen, jedoch gasdurchXäeaigen Unterlage, die mit einer Schicht überzogen ist, die (b) verschiedene anorganische, katalytisch wirksame Stoffe und (c) eine ganz "bestimmte Art von Bindemitteln oder waaserdichtmaehenden Kitteln enthältο Ganz besonders bezieht eich die Erfindung auf die Herstellung von geform-The invention relates to an “improved catalyst electrode and to a method for producing such an electrode which is suitable for use in fuel cells with free electrolytes” o InsTbesondero the invention relates to the production of catalyst electrodes using (a) a liquid-impermeable, but gas-permeable base, which is coated with a layer that contains (b) various inorganic, catalytically active substances and (c) a very "specific type of binders or waterproofing gowns" o The invention particularly relates to the production of shaped -

BAp™-™ 00.9834/U2 BAp ™ - ™ 00.9834 / U2

ten9 porösen Polytetrafluoräthylen- ©der Polytrifluor» ohloräthylen-Elektroden mit einem Überzug entweder aus einer Polyäthylen-Latexemulsion ©derais einer Polytetrafluoräthylenemulsion als Bindemittel und wasserdiohtnachendes Mittel, das mit einem Katalysator gemischt istρth 9 porous polytetrafluoroethylene © or polytrifluoroethylene electrodes with a coating of either a polyethylene latex emulsion © or a polytetrafluoroethylene emulsion as a binding agent and a water-reducing agent mixed with a catalyst

Bisher wurden Elektroden für die Verwendung in Brennstoffelementen» beispielsweise entweder aus Platinsohwarz oder aus einem geeigneten Edelmetall, auf Kohle als !Träger hergestellt, die auf einem Hetallaleb verteilt sind«, Solche Elektroden sind jedoch nicht isaiversell verwendbar» da sie infolge des Ertrinken© der Elektrode in der Zellenmatrix schnell versagen· Für Zellen mit freien Elektrolyten haben solche Elektroden eine bu kurze Lebensdauer ö Um dem Phänomen des Ertrinkens su begtgnen, wurde vorgeschlagen, Bindemittel oder wasserdiehtmaohende Mittel, wie ZoBo Erdwachse oder Polytetrafluoräthylen unmittelbar vor dem Verformen des Platinsohwarzes oder dee Edelmetalls auf Kohle als Träger zuzusetzen· Trotzdem hat sich diese Elektrode nicht als ganz zweckmäßig für die Verwendung in Zellen mit freien Elektrolyten herausgestellt» So far, electrodes have been used in fuel elements » For example, either from platinum black or from a suitable noble metal, made on carbon as a carrier, which are distributed on a metal sheet ", However, such electrodes cannot be used universally » as they fail quickly due to the drowning © of the electrode in the cell matrix · For cells with free Electrolytes, such electrodes have a short lifespan ö To counter the phenomenon of drowning, was suggested binders or water-softening agents, such as ZoBo earth waxes or polytetrafluoroethylene immediately before deforming the platinum resin or dee To add precious metal on carbon as a carrier · Nevertheless, this electrode has not proven to be entirely useful for the Use in cells with free electrolytes highlighted »

Zweck der Erfindung ist es deshalb, eine verbesserte Slektrode für die Verwendung in Zellen Bit freiem Elektrolyten zu schaffen, die im wesentlichen flüssigkeitaunduroh-The purpose of the invention is therefore to provide an improved slectrode for use in cells bit free electrolyte to create the essentially liquid and raw

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

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lässig, jedoöli gasdurchlässig ist,, Weiter soll die Erfindung eine hochwirksame Katalysatorelektrode schaffen, die in einer einfachen und wirtschaftlichen Weise hergestellt werden kann und von Raumtemperatur bis zu einer Temperatur von etwa 20O0C betriebssicher isto casual, but gas-permeable, the invention is also intended to create a highly effective catalyst electrode which can be produced in a simple and economical manner and is operationally reliable from room temperature to a temperature of about 20O 0 C o

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrode mit guten Eigenschaften, die eine vergrößerte Wasserundurchlässigkeit aufweist und in einfacher Weise hergestellt v/erden kann, indem ein wasserdichtmachender Latex und ein Katalysatormetall, das, wenn gewünscht, mit einem elektrisch leitfähigen Füllstoff gestreckt werden kann, gemischt werden und danach diese Mischung auf eine Unterlage von entweder hydrophobem, porösen Poly te traf luoräthylen oder hydrophobem, porösem Polytrifluorchlorethylen aufgebracht wird. Die auf diese Welse überzogene Unterlage wird danach gemäß der Erfindung hinreichend hooh erwärmt und einem hinreichend großen Druck auegesetst» so daß der Überzug mit der Unterlage eich verbindet» Vorteilhafterweise ermöglicht die Unterlage die Verwendung der Zelle, welche beispielsweise mit einem Heiemantel umgeben ist, bei Temperaturen über 10O0C und vorzugsweise bei Tempera» türen zwischen 125° und 2000CeThe invention provides a method for producing an electrode with good properties, which has increased water impermeability and which can be produced in a simple manner by adding a waterproofing latex and a catalyst metal which, if desired, can be stretched with an electrically conductive filler, are mixed and then this mixture is applied to a base of either hydrophobic, porous poly te met luoräthylen or hydrophobic, porous polytrifluorochloroethylene. The base coated on this catfish is then heated to a sufficiently high level according to the invention and a sufficiently high pressure is applied so that the coating bonds with the base about 10O 0 C, preferably at temperature "doors between 125 ° and 200 0 Ce

Der elektrisch leitfähige Füllstoff ist beispielsweise ein graphitischer Kohlenstoff oder Rußο Darüber hinaus könnenThe electrically conductive filler is, for example graphitic carbon or sootο In addition, can

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auf diese Kohlenstoffmodifikationen, wenn gewünscht, katalytisch wirksame Stoffe niedergeschlagen werden· Gewöhnlich können von etwa 0 bis 80 $> und vorzugsweise von etwa 55 5$ bis 75 $> leitfähige Füllstoffe, bezogen auf das Gewicht der festen Elektrodenmiechung, verwendet werden»on these carbon modifications, if desired, catalytically active substances can be deposited · Usually from about 0 to 80 $> and preferably from about 55 $ to 75 $> conductive fillers, based on the weight of the solid electrode odor, can be used »

Wie oben erwähnt, ist es erforderlich, zuerst eine wasserabstoßende Zusammensetzung gemischt mit dem erwähnten katalytisch wirksamen Metall und der elektrisch leitfähl-As mentioned above, it is necessary to first get a water repellent Composition mixed with the mentioned catalytically active metal and the electrically conductive

1V 1 V

gen Füllstoffzusammensetzung zu verwenden» Diese Kombination verringert die Möglichkeit des Ertrinkens während des Betriebs der Zelle» Wenn keine wasserabstoßend· Zusammensetzung zugesetzt wird, wird die Brauchbarkeit der Elektrode nach verhältnismäßig kurzer Zeit merklich reduziert» Beispiele für wasserabstoßende Zusammensetzungen, die hier in Frage kommen, sind entweder Polyäthylenlatexoder Polytetrafluoräthylenlatex-Emulsionen» Im allgemeinen kann von etwa 1 Gew.-^ bis etwa 40 Gew.-^ waseerdiohtmachendes Material, bezogen.auf das Gewioht der gesamten Elektrodenfestetoffe, su dem leitfähigen Füllmaterial, zugesetzt werden, bevor der Katalysator abgeschieden oder zugemischt wird»gen filler composition to use »This combination reduces the possibility of drowning during the operation of the cell »If not a water repellent · composition is added, the usability of the electrode is noticeably reduced after a relatively short time » Examples of water repellent compositions which may be used here are either polyethylene latex or Polytetrafluoroethylene latex emulsions »In general can be from about 1 wt .-% to about 40 wt .-% detergent Material, based on the weight of the whole Electrode solids, su the conductive filler material, are added before the catalyst is deposited or is mixed in »

Der Katalysator, der von .1 Gew.-^ bis 98 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht der Elektrodenfestetoffe, betragen kann,The catalyst, which is from .1 wt .- ^ to 98 wt .- ^, based on the weight of the electrode solids,

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besteht gewöhnlich aus Metall» wie ζ·Bo Platinf Palladium, Ruthenium, Silber» Nickel oder einer Mischung dieser Metalle ο Das Metall kann auf dem vorher wasserundurchlässig gemachten Kohlenstoff abgeschieden werden; indem daa Metall, das in Form einer Säure oder eines Salzes vorliegt, reduziert wird, beispielsweise durch tfatriumborhydridreduktion von Chlorplatinsäure eu Platin· Das Metall kann weiter in einem fein verteilten Zustand zu der wasserdlchtmachenden Latexemulsion, wie sie oben definiert wurde, zugesetzt werden» Wenn gewünscht, kann kolloidales SiIioiumdioxyd oder Aluminiumoxyd von 1 bis 40 #, bezogen auf das Gesamtgewicht der Elektrodenfeststoffe, zugesetzt werdeno Jedoch vor Verwendung wird der anorganische Füllstoff in wesentlichen durch ein geeignetes Verfahren, wie ZoBo durch Extraktion mit starkes Alkali, entfernt«usually consists of metal »such as ζ · Bo platinum f palladium, ruthenium, silver» nickel or a mixture of these metals ο The metal can be deposited on the carbon, which has previously been made waterproof; by reducing the metal, which is in the form of an acid or a salt, for example by sodium borohydride reduction of chloroplatinic acid and platinum , colloidal silicon dioxide or aluminum oxide from 1 » to 40 #, based on the total weight of the electrode solids, can be added.

Im allgemeinen kann beispielsweise entweder die Polyäthylenoder die Polytetrafluoräthylen-Emulsion durch Dispergieren diskreter Teilchen aus Polyäthylen oder Polytetrafluoräthylen in destilliertem Wasser gebildet werden, das entweder ein niohtionisoht· oder anionlschte Emulgiermittel, wie z.B. äthoxyliertee Ootylphenol, äthoxyliertee Fonylphenol oder ein Alkalieale einer Alkylaryleulfonsäur· enthält. Vorteilhafttrweiee kenn irgendein im Bendel erhältliches, niohtionisoh·« oder anioniechββ Emulgiermittel der definierten Klasse VerIn general, for example, either the polyethylene or the polytetrafluoroethylene emulsion through Dispersing discrete particles formed from polyethylene or polytetrafluoroethylene in distilled water that either a niohtionisoht · or anion extinguished Emulsifiers such as ethoxylated ootylphenol, ethoxylated fonylphenol or an alkali metal Contains alkylaryleulfonic acid. Advantageous trweiee know any available in the Bendel, niohtionisoh · «or anionic emulsifiers of the defined class Ver

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wendet werden, um die Dispersion zu stabilisieren. Die Menge der emulgierten Teilohen beträgt gewöhnlich von 40 bis 60 #, bezogen auf die ßesamtraulelon· Die daraus entstehende Mischung wird duroh und duroh gemischt· Die Mischung wird dann gleichmäßig über eine porös· Polytetrafluoräthylen- oder eine poröse Polytrifluoronloräthylenschieht oder -folie von gewöhnlich 1,587 mm (V'6 inch) oder 0,793 mm (1/32 inch) Stärke oder weniger verteilt und duroh Queteohen getrocknet· Wesentliche Wassernengtn werden entfernt und dann wird unter Wärme und Druok geformte Eine Temperatur von etwa 10O0C bis etwa 1200C und' ein Druck von etwa 7 kg/cm (100 pel) sind hinreichend, um die Elektrode nach dieser Erfindung herausteilen· applied to stabilize the dispersion. The amount of emulsified parts is usually from 40 to 60 #, based on the ßesamtraulelon · The resulting mixture is mixed duroh and duroh · The mixture is then evenly over a porous · polytetrafluoroethylene or a porous polytrifluoronlorethylene film or sheet of usually 1.587 mm (V'6 inch) or 0.793 mm (1/32 inch) thickness or less, and distributed duroh Queteohen dried · Significant water Engtn be removed and then, under heat and shaped Druok A temperature of about 10O 0 C to about 120 0 C and ' a pressure of about 7 kg / cm (100 pel) is sufficient to divide the electrode according to this invention

Die auf diese Weise gebildete Elektrode wird dann mit entweder wässrigen Hineralsäuren oder Basen gewaschen, um die löslichen Zusätze eu entfernen Aliphatieche Alkohole, wie 2οB. Äthylalkohol oder Isopropanol oder Äquivalente dieser Alkohole, können verwendet werden, um etwa okkludlerten Emulgator oder ein. zum Formen verwendetes Schmiermittel zu entfernen, die normalerweise dl· katalytisch^ Wirkung der hergestellten Elektrode beeinträchtigen würden·The electrode thus formed is then washed with either aqueous hemic acids or bases the soluble additives eu remove aliphatic alcohols, like 2οB. Ethyl alcohol or isopropanol or equivalents of these alcohols, can be used to prevent occlusion Emulsifier or a. to remove lubricants used for molding, which are normally dl · catalytic ^ Would impair the effect of the manufactured electrode

Die Betriebsfähigkeit der neuartigen Elektrode hängt insgesamt von der Anordnung der Elektrode in einer Brennstoffzelle mit freiem Elektrolyten ab· Die katalytisch wirksameThe overall operability of the novel electrode depends on the arrangement of the electrode in a fuel cell with free electrolytes from · The catalytically effective

BADBATH

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Fläche nuß dem Elektrolyten sugowandt sein und die durch die Unterlage gebildete fläche muß dem einströmenden Gae eugewandt sein« An einer Seite wird Saueretoffgae ode? Luft eingeleitet. Auf der anderen Seite ist Wasβereteff oder Kohlenwasserstoffgaef wie b.B. Propan, Torbanden. Sie Gesaratreaktion kann wie folgt ausgedrückt werden ιThe surface must face the electrolyte and the surface formed by the base must face the incoming gas. Air introduced. On the other hand, Wasβereteff or Kohlenwasserstoffgae f bB as propane, Torbanden. The total reaction can be expressed as follows ι

An der AnodeAt the anode

O5H8 + 6 H2 0 » 3 CK)2 + 20 H+ 2OeO 5 H 8 + 6 H 2 0 >> 3 CK) 2 + 20 H + 2 Oe

An der KathodeAt the cathode

5 O2 + 2Oe + 10 H2 0 > 20 OH"5 O 2 + 2Oe + 10 H 2 0> 20 OH "

Torteilhafterweiee kann das Element über einen weiten Temperaturbereich gewöhnlich von 25 bie 1000O betrieben wordene Wenn höhere feaperaturen gewünscht werden, werden waeeerdiehtsiaohende Polytetrafluoräthylen-Yerbindungen rerwendett die diese Temperaturen aushalten· In diesem fall kennen Temperaturen bis zn 2000O verwendet werden·Torteilhafterweiee, the element usually from 25 bie 100 0 O operated wordene If higher feaperaturen be desired, over a wide temperature range waeeerdiehtsiaohende polytetrafluoroethylene Yerbindungen rerwendett these temperatures are used · In this case, know temperatures up to 200 0 zn O endure ·

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläuterttThe invention is illustrated by way of example using the drawing explained in more detail

In Figur 1 ist eine sueasmengesotste Elektrode 1 dargestellt, die eine hydrophobe, poröse, gasdurchlässige PoIytetrafluoräthylen- oder Polytrifluorohloräthylen-Unterlage 2, die eine mit der IMterläge verbundene Katalyeatorzusammen-Bätzung 3 aufweist und die eine durchschnittliche Porengröße von 2 bie 25 Mikron hat.In Figure 1, a sueasmengesotste electrode 1 is shown, which has a hydrophobic, porous, gas-permeable polytetrafluoroethylene or Polytrifluorohloräthylen-Unterlage 2, one of the catalytic converters connected to the terminal 3 and which has an average pore size of 2 to 25 microns.

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Xn figur 2 ist eine Zelle 4 nit freiem Elektrolyten dargestellt, die eine Kammer 5, in der eich der Elektrolyt befindetι welcher durch eine Öffnung Sa eingeleitet wird» die Elektrode 6, die in Figur 1 dargestellt ist, und deren katalytisch wirksame Oberfläche 7 dem Elektrolyten zugekehrt ist, und die gasdurchlässige Polytetrafluoräthylen- oder Polytrifluorchloräthylen-Unterlage befindete Die Oberfläche θ begrenzt die Kammer 9, die einen Brennstoff oder ein Oxydationsmittel in der Stirnplatte 10 enthält. Die Elektrode 6 enthält Stromkollektoren oder Zuleitungen 11 und 12» die in der geformten katalytisch wirksamen Schicht 7 eingebettet sind. Inerte Dichtungen, wie z.Bo aus Polytrifluorchloräthylen oder Siliconkautschuk, 1? und H halten die Elektrode 6 und die Stirnplatte 10 an Ort und Stelle, so daß das Ausfließen von flüssigem Elektrolyten aus der Kammer 5 verhindert wird, öffnungen 15 und 16 sind vorgesehen, um die Gaskammer 9 eugänglioh au machen und Auelaßleitungen 17 und 18 sind sum Beseitigen ▼on übersohtissigem Gas angeordnet. Das Brennstoffelement wird Bit Sohrauben 19 und Muttern 20, wie dargestellt, busaramengehalten·Figure 2 shows a cell 4 with free electrolyte, the one chamber 5, in which the electrolyte is located, which is introduced through an opening Sa » the electrode 6, which is shown in Figure 1, and its catalytically active surface 7 facing the electrolyte is, and the gas-permeable polytetrafluoroethylene or polytrifluorochloroethylene pad is located Surface θ delimits the chamber 9, which contains a fuel or an oxidizing agent in the end plate 10. The electrode 6 contains current collectors or leads 11 and 12 »which are catalytically active in the shaped Layer 7 are embedded. Inert seals such as made of polytrifluorochloroethylene or silicone rubber, 1? and H hold the electrode 6 and faceplate 10 in place so that the outflow of liquid electrolyte from the chamber 5 is prevented, openings 15 and 16 are provided to the gas chamber 9 eugänglioh au Make and discharge lines 17 and 18 are arranged to remove excess gas. The fuel element Bit screwing 19 and nuts 20, as shown, are kept busaramen

Anhand der Beispiele wird die Erfindung weiter erläutert· Alle Teile sind in Gewiohteteilen angegeben, wenn es nicht anders extra erwähnt wirdοThe invention is further illustrated by means of the examples All parts are given in parts by weight, unless otherwise stated

0 0 9 8 3 U / U 2 4 bad0 0 9 8 3 U / U 2 4 bad

BtjjtPltl 1BtjjtPltl 1

Eine Mischung von 0,89 Teilen Platinsohwarz-Pulver, 0,2$ Teilen kolloidalem Silioiundloxyd und 0,22 VoI»-Teilen Polytetrafluoräthylen-Rauleion (60 ^ Feststoffe) wird mit 3,8 Teilen Wasser gemischt und auf eine 7 τ 14 on croBe, 1,587 mm (1/16 inch) starke, poröse Polytetrafluoräthylensohicht aufgebracht, deren durchschnittliche Porengröße 9 /x beträgt« Die Sohioht wird 15 Minuten lang unter Stickstoff getrocknet und kleine Wassermengen werden hierauf zugesetzt, um die Schicht zu sohmieren und ein Ausbreiten der Sohioht zu ermöglichen, damit die Risse in der Katalysatorschicht btdeokt werden« Schließlich wird die Elektrodensohieht mit der sehr leicht bedampften Oberfläche zwischen dem Polytetrafluoräthylenfiln 0,0508 mm (2 nils) und Platten 10 Minuten lang bei 1000C und einem Druck von 7 kg/cm (100 pei) gepreßt0 Die Sohioht wird 20 Hinuten lang in Triohloräthylen eingetaucht, mit Äthylalkohol abgespült, mit entionisiertem Wasser gewasoben und dann wieder 1 Stunde lang bei Raumtemperatur in 23 £- iger wässriger Kalilaugt eingetaucht, um das kolloidal· Silioiuudioxyd zu lösen, wonach dit Sohicht alt wässriger Schwefelsäure gewesenen wird· Sohlie81ioh wird dl· Sohioht noch alt destillierten Waaeer gespült. Aus dieser Elektrodenschicht werden zwei Scheiben mit einem Durchmesser von je 34*929 an (1-3/8 inch) ausgeschnitten. Eine Scheibe mit einem Durchmesser von 26,515 mm (1-1/8 lach) au» «intaA mixture of 0.89 parts of platinum black powder, 0.2 parts of colloidal Silioiundloxyd and 0.22 parts by volume of polytetrafluoroethylene Rauleion (60 ^ solids) is mixed with 3.8 parts of water and poured on a 7 τ 14 on croBe A 1.587 mm (1/16 inch) thick, porous polytetrafluoroethylene layer is applied with an average pore size of 9 / x . The soil is dried under nitrogen for 15 minutes and small amounts of water are then added to coat the layer and allow the soil to spread enable, so that the cracks are btdeokt in the catalyst layer "Finally, the Elektrodensohieht is with the very easily vapor-deposited surface between the Polytetrafluoräthylenfiln 0.0508 mm (2 nils) and plates for 10 minutes at 100 0 C and a pressure of 7 kg / cm ( 100 pei) pressed 0 The Sohioht is immersed for 20 minutes in Triohloräthylen, rinsed with ethyl alcohol, washed with deionized water and then again for 1 hour at room temperature Only immersed in 23% aqueous potassium hydroxide solution in order to dissolve the colloidal silicon dioxide, after which the old aqueous sulfuric acid is removed from the still old distilled water. Two discs with a diameter of 34 * 929 (1-3 / 8 inches) each are cut out of this electrode layer. A disc with a diameter of 26.515 mm (1-1 / 8 lach) au »« inta

SAD ORIGINALSAD ORIGINAL

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Piatineiob mit einer lichten Ifaaohenweite von 0,55 mm {A3 mesh) wird dann in jede Katalysatorseite der oben beschriebenen Elektrodensohelbe bei einer Temperatur zwi-80hen 9O0C und 1000O und einem Druck von 7 kg/cm (100 pal) eingebettet.Piatineiob having a clearance of 0.55 mm Ifaaohenweite {A3 mesh) is then embedded in each side of the catalyst Elektrodensohelbe described above at a temperature LAT 80hen 9O 0 C and 100 0 O and a pressure of 7 kg / cm (100 pal).

Die Elektroden werden dann in einer Zelle nit freiem Elektrolyten ähnlioh der in Figur 2 dargestellten getestet· Der Elektrolytblock 1st 3,175 am (1/8 inch) stark. BIe Räume zwischen den Seitenplatten aus Polytrifluorchloräthylen und den Elektroden sind Bit ewei offenen Polypropylen-Abe tandehaltern ausgefüllt· Der Elektrolytblook ist mit 2n Perchlorsäure gefüllt und die Zelle besitst einen Widerstand von 0,13 0ha bei Raumtemperatur»The electrodes are then exposed in a cell Electrolyte tested similar to that shown in Figure 2. The electrolyte block is 3.175 am (1/8 inch) thick. BIe Spaces between the polytrifluorochloroethylene side panels and the electrodes are bits of open polypropylene tape tandem holders filled in · The electrolyte bloom is filled with 2N perchloric acid and the cell is owned a resistance of 0.13 0ha at room temperature »

Die Zelle ergibt eine Klemmenspannung von I103 ToIt stromlos oder unbelastet), wenn sie mit Waeeerstoff und Sauerstoff betrieben wird· Der Elektrolyt wird aus der Zelle herausgenommen und 4c Perchlorsäure wird stattdessen verwendet. Die Zelle besitit dann einen Innenwider-■ta&d von 0,09 Ohm bei Raumtemperatur und eine wirkeame Slektrodenfläohe von 5 oa2. Bis Betriebeergibnieee der Zelle sind nachstehend tabelliert.The cell gives a terminal voltage of I 1 03 ToIt currentless or unloaded), if it is operated with hydrogen and oxygen · The electrolyte is removed from the cell and 4c perchloric acid is used instead. The cell then has an internal resistance of 0.09 ohms at room temperature and an effective electrode area of 5 or 2 . Until the cell is operational are tabulated below.

ΒΛ OBiÜSNALΒΛ OBiÜSNAL

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TabelleTabel

StromdichteCurrent density BejfcriebespannunjgBejfcriebespannunjg in 4n HClO4 in 4n HClO 4 (mA/om*)(mA / om *) in 2n HClO4 in 2n HClO 4 0,870.87 2020th 0,890.89 0,770.77 100100 0,790.79 0,700.70 200200 0,720.72 0,610.61 400400 0,630.63 0,560.56 500500 0,580.58 0,560.56 735735 0,580.58 0,470.47 793793 0,450.45 Beieuiele2-10Beieuiele2-10

Sine Menge katalytisch wirksames Pulver, wie sie in Tabelle II unten aufgeführt ist, wird mit einer enteprech end en .Menge der Folytetrafluoräthylendispereion und destilliertem Wasser gemischt, um eine Aufschlämmung zu bilden* Diese Aufechlänmung wird mit einem Rakel auf eine Folie entweder aus porösem Polytetraflupräthylen oder Polychlortrifluoräthylen nit einen durchschnittlichen Porendurchmesser von etwa 9 Mikron aufgeräkeltο überschüssiges Wasser wird unter einem Stickstoffstrom entfernte Sie Xatalysatornisohung wird nicht vollkommen getrocknet, so daS noch genug Wasser in ihr verbleibt, um zu verhindern, daS die Oberfläche reißt, und um die gleiohmäßige Dispersion der Ketalysato mischung su unterstützen· Sie überzogene, poröse Schicht wird dann zwischen einen Polytetrafluoräthylen-Filia (0,0508 mm - 0,002 Inch stark)Sine amount of catalytically active powder as shown in table II is listed below, is associated with an equivalent end en. Amount of Folytetrafluoräthylendispereion and distilled water mixed to make a slurry form * This elongation is applied with a squeegee on a Foil either made of porous polytetrafluoroethylene or Polychlorotrifluoroethylene nit an average Pore diameter of around 9 microns, o excess Water is removed under a stream of nitrogen. The catalyst solution is not completely dried. so that enough water remains in it to prevent the surface from tearing and to prevent the smooth surface Support dispersion of the Ketalysato mixture You coated, porous layer is then sandwiched between a Polytetrafluoroethylene Filia (0.0508mm - 0.002 inch thick)

BAD OR^.BAD OR ^.

, 009834/1424, 009834/1424

eingelegt und zwischen Platten 10 Minuten lang "bei 100 bis 1100C und 10r5 kg/cm2 (150 pol) gepreßt. Fach Abkühlen unter Druck auf etwa 300C wird die Sohicht aus der Presse genommen und τοη dem die Schicht während des Pres-Bene umgebenden Polytetrafluoräthylenfilm gelöste Eine Elektrode wird dann aus der Schicht ausgeschnittene Materialien, wie ZoBo Platin-Gaze mit einer lichten Maschenweite von 0,35 mm (45 mesh) oder ein anderes geeignetes, feinmaschiges Drahtsieb wird in die katalytieoh wirkeaae Oberfläche der Elektrode unter Druck eingebettet und dient als Stromkollektoro Diese Oberfläche ist dem Elektrolyten in der zusammengesetzten Zelle zugewandt, wie aus Figur 2 ersehen werden kanneinserted and pressed between plates for 10 minutes at 100 to 110 0 C and 10 r 5 kg / cm 2 (150 pol). Compartment cooling under pressure to about 30 0 C, the Sohicht is removed from the press and τοη the layer during The polytetrafluoroethylene film surrounding the Pres-Bene is loosened.An electrode is then cut out of the layer from materials, such as ZoBo platinum gauze with a mesh size of 0.35 mm (45 mesh) or another suitable, fine-meshed wire screen is inserted into the catalytic surface of the electrode embedded under pressure and serves as a current collector. This surface faces the electrolyte in the assembled cell, as can be seen from FIG

Die Elektrode sowie die Zelleneigeneohafttn sind in Tabelle II unten zusammengefaßt.The electrode as well as the cell's own adhesion are in Table II summarized below.

008834/1424008834/1424

Elektrolytelectrolyte - 13 -
Tabelle II
- 13 -
Table II
15719231571923
Bei
spiel
at
game
2n HOlO. 2n HOlO. Elektroden-
zusammensetzung
Electrode
composition
Volt-Klemmen
spannung, ohne
Belaetun*
Volt clamps
tension without
Belaetun *
22 Piatinaohwarz (9 mg/cm )Piatinao black (9 mg / cm) 1,041.04

2n HC102n HC10

1n HClO 2n1n HClO 2n

1,031.03

trahiert) 10% Teflonbinde-Qittel auf einer 1,587 mm (1/16 inoh) starken' porösen Teflonschichttracted) 10% Teflon bandage on a 1.587 mm (1/16 inoh) thick 'porous Teflon layer

Platinsohwarz (9 mg/om ) 13$ Teflonbindemittel auf einer 1,587 mn (1/16 inch) starken porösen Teflonsobioht Platinum black (9 mg / om) $ 13 Teflon binder on a 1.587 mn (1/16 inch) strong porous Teflonsobioht

Platinschwarz (9 mg/om ) 2OjS Silioiumdioxyd (extrahiert) 10£ Teflonbindemittel auf einer 0,793 mm (1/32 Inoh) starken porösen Polytrifluorohloräthylensohloht Platinum black (9 mg / om) 2OjS silicon dioxide (extracted) 10 lb teflon binder on a 0.793 mm (1/32 inohm) thick porous Polytrifluorohloräthylenensohloht

Platinsohwar« (9 Hf/oa ) 157' Silioiumdioxyd (nicht extrahiert) \ 15J* Polytetrafluoräthylenblndemlttel auf einer θ7793 ram (1/32 inoh) etarken porösen Polytrlfluorohloräthylenschioht mit einem durchsohnittlichen Porendurohmesser von 3 JiPlatinsohwar "(9 Hf / oa) 157 'Silioiumdioxyd (not extracted) \ 15J * Polytetrafluoräthylenblndemlttel on a 7793 ram (1/32 inch) strong, porous Polytrlfluorohloräthylenenschioht with an average pore diameter of 3 Ji

2n H010A gleich wie Beispiel 5, de- 1,022n H010 A same as example 5, de- 1.02

* doch mit kolloidalen Silioiumdioxyd, das mit Alkall extrahiert 1st * but with colloidal silicon dioxide, which is extracted with alkali

2n HOlO4 Platine ohwar e (6 mg/om ) 1,032n HOlO 4 board ohwar e (6 mg / om) 1.03

* 27# Silioiumdioxyd (extrahiert), 10jC Teflonbindemlttel auf einer 1,587 mm (1/16 Inoh) starken porösen Tefloneohloht* 27 # silicon dioxide (extracted), 10 ° C Teflon binder on a 1.587 mm (1/16 inohm) thick porous Tefloneohloht

0,980.98

BAD ORiGINAlBATH ORiGINAL

009834/U24009834 / U24

Tabelle II (Fortsetzung)Table II (continued) Bel- Elektroden- Volt-Hemmen-Bel Electrode Volt Inhibitor

spiel Elektrolyt zusammensetzung apnnmmgtohnematch electrolyte composition apnnmmg t without

8 1n HBF1 Platine ohwarζ (9 ag/cra ) 1tO5 * 20£ Sillciumdiozyd (extrahiert), 10* Teflonbindemittel auf einer 1,587 an (1/16 inoh) starken porösen Teflonschicht 8 1n HBF 1 platine ohwarζ (9 ag / cra) 1 t O5 * 20 £ silicon dioxide (extracted), 10 * Teflon binder on a 1.587 (1/16 inoh) thick porous Teflon layer

freien Elektrolyt enthaltende Äthylen-Waeseretoff-Ethylene Waeseretoff- containing free electrolyte

BrennstoffzelleFuel cell

9 2n HClO A Platinschwarz (9 ng/cm ) 0,499 2n HClO A platinum black (9 ng / cm) 0.49

* Λ% Teflonbinderaittel auf einer 1,587 mm (1/16 inch) starken porösen Teflonsohiotat* Λ% Teflon binder on a 1.587 mm (1/16 inch) thick porous Teflon resin

10 2n HClO. Platinechwarz (9 ag/om ) 0,510 2n HClO. Board black (9 ag / om) 0.5

* 21^ Siliciumdioxyd (extrahiert) 10??· Teflonbindemittel auf einer 1,587 wm (1/16 inch) starken porösen Teflonsohioht * 21 ^ silica (extracted) 10 ?? teflon binder on a 1.587 wm (1/16 inch) thick porous teflon sheet

Teflon let PolytetrafluoräthylenTeflon let polytetrafluoroethylene Beispiel 11Example 11

Bas Verfahren nach Beispiel 9 wird wiederholt, alt der Ausnahme, daß 3 Stücke aus ölasfaaer-?iltermaterial in Form von Kreuzen ausgeschnitten werden, dl· in die Elektrolytkammer eingebracht werden, in *u gewährleisten, daß die Kollektorsiebe sich nicht berühren· Das Elektrolytabteil wird mit 6n Sohwefelsäur· gefüllt und die Eusammengesetzte Zelle besitzt einen Innenwiderstand von 0,11 Ohm«The procedure of Example 9 is repeated, old the Exception that 3 pieces of oil fiber filter material in The shape of crosses can be cut out into the electrolyte chamber be introduced, in * u ensure that the collector screens do not touch each other. The electrolyte compartment is filled with 6N sulfuric acid and the compound Cell has an internal resistance of 0.11 Ohm «

00983WU2400983WU24

Die Klemmenspannung ohne Belastung beträgt 1,06 Volt, betrieben auf der Basis Wasserstoff-SauerstoffeThe terminal voltage without load is 1.06 volts, operated on the basis of hydrogen-oxygen

Die gesamten Eigenschaften der Zelle sind folgendesThe overall characteristics of the cell are as follows Tabelle IIITable III

StromdichteCurrent density Spannungtension (mA/om2)(mA / om 2 ) 2020th 0,8650.865 100100 0,770.77 200200 0,700.70 400400 0,560.56 500500 0,490.49 733733 0,170.17 Beispiel 12Example 12

Eine Elektrodenschicht wird durch gleichmäßiges Verteilen einer Mischung aus 0,86 Teilen Platinschwarz, 19 Teilen Siliciundioxyd, 1,9 Vol-Teilen eines 10 £ Feststoffe enthaltenden Polyäthylenlatex und 1,2 VoI»-Teilen Wasser auf einen 98 ca großen Stück aus einer porösen Polytetrafluoräthylenschieht hergestellt· Die Sohioht wird gereine igt und mit Alkali extrahiert, um das Silioiumdioxyd zu entfernen. Platinstroakollektcren werden hierauf in die Elektroden aus der Schicht hei 100 bis 11O0O und eines Druck von 7 kg/ca (100 psi) 10 Minuten lang gepreßt· Eine Elektrode aus der Schicht wird hierauf Eusammen mitAn electrode layer is formed by evenly distributing a mixture of 0.86 parts of platinum black, 19 parts of silicon dioxide, 1.9 parts by volume of a polyethylene latex containing 10 pounds of solids and 1.2 parts by volume of water on a 98 ca piece of porous polytetrafluoroethylene · The sol is cleaned and extracted with alkali to remove the silicon dioxide. Platinstroakollektcren are then pressed into the electrode from the layer hei 100 to 11O 0 O and a pressure of 7 kg / ca (100 psi) for 10 minutes · An electrode from the layer is then with Eusammen

bad OWQlNAl 009834/1424bad OWQlNAl 009834/1424

einer Elektrode, die nach Beispiel 9 hergestellt wird, getestet» Sie nachstehenden Ergebnisse werden gefunden· Der Elektrolyt let 2n Perchlorsäure, die Stärke dee Blektrolytbloekee beträgt 3»175 mn (1/Θ inch) und der Zeilenwideratand 0,13an electrode, which is manufactured according to example 9, tested »The following results are found · The electrolyte let 2n perchloric acid, the strength dee Blektrolytbloekee is 3 »175 mn (1 / Θ inch) and the Row resistance 0.13

Tabelle IVTable IV

StromdichteCurrent density BlektrodenpotentialLead electrode potential Beispiel 13Example 13 (mA/emz)(mA / em z ) fVolt)fVolt) 2020th 0,920.92 100100 0,820.82 200200 0,740.74 400400 0,600.60 762762 0,320.32

Eine Mischung aus 1,130 Ttilen Platinechwarz, 0,17 Teilen Aluminiumoxyd, 0,33 VoI»-Teilen Polytetrefluoräthylenenulsion und 1,2 Teilen Wasser wird auf ein Stüok einer porösen Polytetrefluoräthyleneohioht mit einer Pläohe von 109 on2 aufgebrachte Die Sohloht wird dann mit Alkohol und Triohloräthylen behandelt und hierauf 3 Stunden In 6n H9SO4 gelegt, um das meiste Aluminlunoxyd su entfernen. Schlieeiioh wird die Schicht mit Wasser gewaeohen·A mixture of 1.130 parts of platinum black, 0.17 parts of aluminum oxide, 0.33 parts by volume of polytetrefluoroethylene emulsion and 1.2 parts of water is applied to a piece of porous polytetrefluoroethylene with a surface area of 109 on 2 treated and then placed in 6N H9SO4 for 3 hours in order to remove most of the aluminum oxide. Finally the layer is accustomed with water

Bine Platin-Gaee wird in eine Elektrode mit einem Durchmesser von 34,925 ram (1-3/6 inch) aus dieser Schicht eingebettet und die Schicht aueamaen mit einem Elektrolyt-A platinum gauge is embedded in an electrode with a diameter of 34.925 ram (1-3 / 6 inch) from this layer and the layer is coated with an electrolyte.

'09ff3/./U24'09ff3 /./ U24

block von 3» 175 ππ (1/8 inch) Stärke gegen eine Standard-Elektrode, wie sie in Beispiel 9 beschrieben wird, in einer Wasserstoff-Sauerstoffzelle getestete Der Elektrolyt ist 2n Perchlorsäure ο Der Zeilenwiderstand beträgt 0,15 Ohm» Die Ergebnisse sind nachstehend aufgeführt«block of 3 »175 ππ (1/8 inch) thick against a standard electrode, The electrolyte tested as described in Example 9 in a hydrogen-oxygen cell is 2n perchloric acid ο The line resistance is 0.15 Ohm »The results are listed below«

Tabelle VTable V Stromdichte ZellenspannungCurrent density cell voltage

(mA/om2) Elektrodenpotential ohne Belastung 1.087 V . (mA / om 2 ) Electrode potential without load 1.087 V.

20 0,8920 0.89

100 0,74100 0.74

200 0,62200 0.62

400 0,29400 0.29

Beispiel 14Example 14

Eine Elektroden^ohient wird hergestellt, indem 1,17 Teile eines im Verhältnis 1:1 chemisch auf Graphit niedergeschlagenen Platins, 3 Teile Wasser und 0,22 VoIο-Teil·An electrode ^ ohient is made by 1.17 parts one chemically deposited on graphite in a ratio of 1: 1 Platinum, 3 parts of water and 0.22 part by volume

ο einer Polytetrafluoräthylenemulsion auf eine 98 era große Fläche einer porösen PolytetrafluoräthylensoMcht aufgetragen werden» Die Schloht wird rait organischen Lösungsmitteln und Wasser behandelt, um die Verunreinigungen, wie SSoBo organische Schmiermittel und Emulgatoren, daraus zu entfernenc Eine Elektrode wird aus dieser Schioht ausgeschnitten und zusammen mit einer 3,175 mm (1/8 inch) starken Zelle mit einem freien Elektrolyten, der aus 2n Perchlorsäure besteht, untersuchte Die Zelle besitztο a polytetrafluoroethylene emulsion to a 98 era large Surface of a porous polytetrafluoroethylene soMcht applied become »The castle is made with organic solvents and water treated to remove the impurities, such as SSoBo organic lubricants and emulsifiers, from it to be removed c An electrode is cut out of this schioht and along with a 3.175 mm (1/8 inch) thick cell with a free electrolyte made up of 2n perchloric acid, examined The cell possesses

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

00983A/U2400983A / U24

einen Innenwiderstand von 0,16 Ohnio Hit Wasserstoff~ Sauerstoff-Betrieb und einer Gegenelektrode! die nach Beispiel 9 hergestellt ist, werden die in der nachfolgenden Tabelle VI tabellierten Ergebnisse erhalten·an internal resistance of 0.16 ohnio hit hydrogen ~ Oxygen operation and a counter electrode! which is prepared according to Example 9, are those in the following Table VI tabulated results obtained

Tabelle VJETable VJE Stromdichte ZellenepannungCurrent density cell voltage

(mA/cmz) Potential in unbelastetem Zustand (Strom Q) - 1.06 Volt (mA / cm z ) Potential in the unloaded state (current Q) - 1.06 volts

20 0,8920 0.89

100 0,78100 0.78

200 0,68200 0.68

400 0,49400 0.49

Beispiel 15Example 15

Eine Anode wird hergestellt, indem eine Mischung aus 0,98 Teilen Platinechwarζ, 0,28 Teilen kolloidalem Sllloiumdioxyd, 0,16 Vol.-Teilen einer Polytetrafluoräthylen-Suspension und 3,5 Teilen destilliertem Wasser auf eine 7 ζ 7 cm große Fläche einer 1,587 mm (1/16 inoh) starken porösen Polyt6trafluoräthylensoniont aufgetragen wird ο Die aufgetragene Misohung wird in einem Ofen 4 Minuten bei 110c0 getrocknet· In der dicken Katalysatoreohioht bilden sloh Risse* Einige wenige Tropen (4) Wasser werden zugesetzt, um die Mischung anzufeuchten· Me Riese werden mit einer Spaohtel aus korrosionsbeständigem Stahl geglättetD Die gummiartige Misohung wird dann in Luft bis zu dem Zustand getrocknet, in dem die Rißbildung geradeAn anode is made by placing a mixture of 0.98 parts Platinechwarζ, 0.28 parts colloidal Sllloiumdioxyd, 0.16 parts by volume of a polytetrafluoroethylene suspension and 3.5 parts of distilled water on a 7 ζ 7 cm area of a 1.587 mm (1/16 inoh) is applied strong porous Polyt6trafluoräthylensoniont ο the applied Misohung is in an oven for 4 minutes at 110 c 0 · in the dried thick Katalysatoreohioht fled cracks form * a few tropics (4) water is added to moisten the mixture The giants are smoothed with a stainless steel scraper. The rubbery mixture is then dried in air until the crack is just beginning to form

009834/1424009834/1424

beginnt· Sie Elektrodensohlcht wird dann unter einem 0,05 mm (2 mil) starken Polytetrafluoräthylen-Trennfilm angeordnet und gleiohnäßlg mit einer Kunststoffspaohtel verteilt. 3 Schichten aus Löschpapier werden auf die blanke Seite des porösen Teflonträgere aufgebracht und die geschützte Schicht wird hierauf ssvriechen Platten inbegins · You will then be placed under an electrode pad 0.05 mm (2 mil) thick polytetrafluoroethylene release film arranged and gleiohnäßlg with a plastic Spaohtel distributed. 3 layers of blotting paper are applied to the bare side of the porous Teflon carrier and the protected layer is then covered with panels

A 2A 2

einer Fresse bei 1100 und 14 kg/cm (200 pel) gepreßte Während des Erhitzens wird die Presse mehrere Haie geöffnet und die Waooerdämpfe abgelassen« Wenn schließlich kein Wasserdampf mehr eum Vorschein kommt, wird die Schicht 10 Minuten lang bei 100 bis 1100C und 14 kg/cm2 (200 pel) gepreßtο Sie Schicht wird hierauf auf Raumtemperatur abgekühlt und aus der Presse herausgenommen· Sann wird die Schicht mit einer Base und organischen Löoungsmitteln behandelt, um den Emulgator und das kolloidale Siliolumdloxyd zu entfernen. Sine 34,925 mm (1-3/8 inonj große Scheibe wird aus der Schicht ausgeschnitten und ein 28,575 mm (1-1/8 inch) großer Stromkollektor mit einer Haschenweite von 0,35 mm (45 mesh) wird in die Hektrodenoberflache eingebettet.a face at 1100 and 14 kg / cm (200 pel) pressed during heating is opened the press several sharks and discharged the Waooerdämpfe "Finally, when no water vapor more eum fore comes, the layer is 10 minutes at 100 to 110 0 C and 14 kg / cm 2 (200 pel) pressed o The layer is then cooled to room temperature and removed from the press. The layer is then treated with a base and organic solvents in order to remove the emulsifier and the colloidal silicon oxide. A 34.925 mm (1-3 / 8 inch) disk is cut from the sheet and a 28.575 mm (1-1 / 8 inch) current collector with a 0.35 mm (45 mesh) mesh is embedded in the electrode surface.

Sie Kathode wird naoh Beispiel 1 hergestellt· Die Elektroden werden alt einem Block verwendet, der ermöglicht, daß 5 cm Elektrodenoberflaohe dem Elektrolyten ausgeaetst werden» Ser Polytrifluorohloräthylen-Elektrolytblock let 6,35 mm (1/4 lnoh) stark und so bearbeitet, daß ein RohrThe cathode is manufactured according to Example 1. The electrodes are used in the form of a block that enables that 5 cm of the electrode surface exudes the electrolyte The polytrifluoroethylene electrolyte block is 6.35 mm (1/4 inch) thick and machined in such a way that a tube

mit 6,35 am (1/4 inch) großem Außendurchmesser β iah τοη oben und unten aue dem Block erstreckte Diea macht ββ möglich, den Block mit einer Quelle aus 85 £iger Phoephorsäure su verbinden» 17er Elektrolyt kann, wenn gewunsoht, geändert werden·with a 6.35 am (1/4 inch) outer diameter β iah τοη Diea extending above and below the block makes ββ possible to use the block with a source of 85% phosphoric acid connect below »17 electrolyte can, if desired, to be changed

Die sswei Elektroden werden in einem Brennstoffelement oit folgenden Ergebnissen gemessen«The two electrodes are measured in a fuel element with the following results «

Innenwideratand bei 15O0O iat 0,29 Ohra. Die Hullatromapannung (Spannung ohne Belastung) betragt 0,97 ToIt, wenn aie bei Wasserstoff-Sauerstoff-Betrieb und 135 bie 1540C genessen wird, folgende Ergebniese werden festgestellt! Internal resistance at 15O 0 O iat 0.29 Ohra. The Hullatroma voltage (voltage without load) is 0.97 ToIt, if aie is eaten with hydrogen-oxygen operation and 135 to 154 0 C, the following results are determined!

Tabelle YIITable YII

StromdichteCurrent density ιι Zellenspnmuinß (Volt)Cell voltage (volts) (mA/cm2)(mA / cm 2 ) 0,60.6 0,940.94 6,06.0 0,910.91 60,060.0 0,750.75 118118 0,630.63 150150 0,390.39 238238 0,330.33 284284 0,200.20 jeiiDiel 16jeiiDiel 16

Der Aufbau der Zelle naoh Beispiel 15 wird genau wiederholt, mit der Ausnehme, daß ala Brennetoff Propan und The construction of the cell according to Example 15 is exactly repeated, with the exception that propane and ala fuel

009834/1424009834/1424

Sauerstoff als Oxydationsmittel bei 15O0C verwendet werden οOxygen can be used as an oxidizing agent at 15O 0 C ο

Folgende Ergebnisse werden erzielt:The following results are achieved:

Tabelle VIIITable VIII

Spannungtension ohne Belastung 0,91 Voltwithout load 0.91 volts StromdichteCurrent density ZellenspannungCell voltage (mA/onr)(mA / onr) (Volt)(Volt) 0,60.6 0,780.78 1,91.9 0,720.72 4,04.0 0,670.67 12,312.3 0,570.57 19,219.2 0,530.53 26,826.8 0,480.48 63,263.2 0,350.35 91,291.2 0,270.27 135135 0,160.16

BAD OR/G/NAL BAD OR / G / NAL

009I3WU24009I3WU24

Claims (1)

PatentansprücheClaims ο Elektrode für Brennstoffelemente mit freiem Elektrolyten, gekennzeichnet durch folgende Kombinationent
(a) eine hydrophobe Unterlage, die aus Polytetrafluoräthylen oder Polytrifluorchloxäthylen besteht und
ο Electrode for fuel elements with free electrolyte, characterized by the following combinations
(A) a hydrophobic pad made of polytetrafluoroethylene or polytrifluorochloxethylene and
- (b) eine Zusammensetzung, die auf diese Unterlage aufgeformt wird und die 1o) einen elektrisch leitfähigen Füllstoff in einer Menge zwioohen 0 und 80 £,
2o) einen Katalysator in einer Menge Ton etwa 1 bis 98 # und 3.) eine wasserabstoßende Zusammensetzung in einer Menge τοη 1 bis 40 $> enthält, wobei dl· Prozentangaben auf das Gewioht der festen Elektrodennieohung bezogen sind·
- (b) a composition which is molded onto this base and which 1o) an electrically conductive filler in an amount between 0 and 80 pounds,
2o) a catalyst in an amount of clay about 1 to 98 # and 3.) a water-repellent composition in an amount τοη 1 to 40 $> , where the percentages are based on the weight of the solid electrode height.
2ο Elektrode naoh Anspruch 1, daduroh gekannteiohnet, daß der leltfahlge Füllstoff ein graphitieeher Kohlenstoff ist.2ο electrode according to claim 1, because it is known that the low-carbon filler is a graphitic carbon is. 3· Elektrode naoh Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet« daß der Katalysator Platin Isto3 · Electrode according to claim 1, characterized by that the catalyst Platin Isto tata 4ο Elektrode naoh Anepruoh 1, daduroh gekennzeichnet, daß dit wasserabstoßende Zusammensetzung «in· Polyathylen-Disperiion ist·4ο electrode naoh Anepruoh 1, daduroh marked that The water-repellent composition in polyethylene dispersion is· 8AD 0RK3INAI8AD 0RK3INAI 009834/1424 NAL 009834/1424 NAL 5- Elektrode naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß die wasserabstoßende Zusammensetzung eine Polytetrafluoräthylen-Sispersion ist·5- electrode naoh claim 1, characterized »that the water-repellent composition is a polytetrafluoroethylene dispersion 6β Brennstoffelement mit einer Elektrode naoh einen der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein« Kammer« um den Elektrolyten aufzunehmen, die an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils von einer Elektrode naoh eines der Ansprüche 1 bis 5 begrenzt ist, wobei die katalytische Oberfläche dieser Elektroden dem Elektrolyten in der Kammer zugewandt sind und die freien Oberflächen der hydrophoben, porösen Unterlage einem Raum zugewandt sind« der sowohl das Oxydationsmittel als auch den Brennstoff enthält, wobei ein Leiter in der leitfähigen Sohioht eingebettet ist, durch Einlaßöffnungen, ua getrennt das oxydierende Gas und den Wasserstoff einzuleiten, und durch Auslaßleitungen, um den Überschuß der zugeleiteten Oase abzuziehen6β fuel element with an electrode according to one of claims 1 to 5, characterized by a "chamber" around to take up the electrolyte on two opposite sides of an electrode naoh one of the Claims 1 to 5 is limited, the catalytic The surface of these electrodes faces the electrolyte in the chamber and the free surfaces of the hydrophobic, porous base facing a room «which contains both the oxidizing agent and the fuel, wherein a conductor is embedded in the conductive substrate, separated by inlet openings, including the oxidizing one To introduce gas and the hydrogen, and through outlet pipes to remove the excess of the supplied oasis deduct 7β Brennstoffzelle naoh Anspruoh 6, daduroh gekennzeichnet, daß der Brennstoff Wasserstoff isto7β fuel cell according to claim 6, characterized by that the fuel is hydrogen θ« Brennstoffzelle naoh Anspruoh 6, daduroh gekennzeichnet, daß da· Brenngas Propan istoθ «fuel cell according to Claim 6, characterized by that the fuel gas is propane 9ο Brennstoffzelle nach Anspruch 6, daduroh gekennzeichnet, daß das Oxydationsmittel Sauerstoff ist»9ο fuel cell according to claim 6, characterized by that the oxidizing agent is oxygen " BADORiGiNAL 009834/U24BADORiGiNAL 009834 / U24 1O0 Brennetoffeelle nach Anspruch 6, dadurch gekennieiohnet, daß-das Oxydationsmittel Luft ist«1O 0 fuel cell according to claim 6, characterized in that the oxidizing agent is air " 009834/U2* BAD 009834 / U2 * BAD
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