DE1671482A1 - Catalyst electrode - Google Patents

Catalyst electrode

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DE1671482A1
DE1671482A1 DE19681671482 DE1671482A DE1671482A1 DE 1671482 A1 DE1671482 A1 DE 1671482A1 DE 19681671482 DE19681671482 DE 19681671482 DE 1671482 A DE1671482 A DE 1671482A DE 1671482 A1 DE1671482 A1 DE 1671482A1
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catalyst electrode
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Guenter Buehlmayr
Martina Renato Dipl-Ing Techn
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Sigri GmbH
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Sigri Elektrograhit GmbH
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    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/96Carbon-based electrodes
    • 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
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description

SIGRI ELBKTROGRAPHIiD GMBH Meitingen, den -6.FfB. 1968SIGRI ELBKTROGRAPHIiD GMBH Meitingen, the -6th FfB. 1968

' pa 68/3602'pa 68/3602

Die vorliegende Erfindung "betrifft eine Katalysatorelektrode für elektrochemische Pr osseeee». insbeejondere fürThe present invention "relates to a catalyst electrode for electrochemical processes ». especially for

-**--* ■ · ■ ■"'■ -"ΐ ■"■--■-■- ** - * ■ · ■ ■ "'■ -" ΐ ■ "■ - ■ - ■

Brennstoffzellen, mit einem leitenden Trägea?,u aiii, der Katulyaator und Kohle teilchen in aufgebracht sind. ?v Fuel cells, with a conductive carrier, u aiii , the Katulyaator and carbon particles are applied in. ? v

109830/1202109830/1202

PA 9/462/304PA 9/462/304

-2--2-

Es ist bekannt, als Elektroden für Brennstoüäellen solche aus poröser Kohle zu verwenden. Ss ist Jedoch schwer, diese in der erforderlichen geringen Stärke und großen Flächenausdehnung herzustellen, um die gewünschte hohe Leistungsfähigkeit zu erzielen. Insbesondere fehlt aolchen reinen Kohleelektroden die notwendige mechanische Festigkeit. 'It is known as electrodes for fuel cells to use made of porous carbon. However, this is difficult in the required small thickness and large area to produce the desired high performance. In particular there is no such thing pure carbon electrodes the necessary mechanical strength. '

Es sind daher auch schon Elektroden bekannt geworden, die unter Einsatz von korrosionsbeständigen Kunststoffen in Kombination mit fein verteilter Kohle oder Graphit als Katalysator, Träger und Stromleiter diese Schwierigkeiten umgehen. Im wesentlichen werden hierbei Mischungen aus elektrolytabstoiSenden Kunststoffen, meistens Polytetrafluoräthylen, als Binder und Kohleteilchen - als solche sind alle Spielarten und Mischungen von Kohle bis Graphit gemeint - very,- endet. Die Kohleteilchen dienen hierbei entweder als Katalysator oder als Katalysatorträger, darüber hinaus als Stromleiter. Die Herstellung einer hochaktiven und- belastbaren Elektrode in einer so geringen Stärke, daß die Diffusionspolarisation vermieden wird, aus einer solchen Mischung stellt hohe Anforderungen an das verfahrenstechnische Können des Herstellers und führt selten zum Ziel.There are therefore already known electrodes that are made using corrosion-resistant plastics in Combination with finely divided carbon or graphite as The catalyst, carrier and conductor circumvent these difficulties. This essentially consists of mixtures electrolyte-repellent plastics, mostly polytetrafluoroethylene, as binders and coal particles - as such are all varieties and mixtures from coal to graphite meant - very, - ends. The coal particles serve here either as a catalyst or as a catalyst carrier, as well as a current conductor. The production of a highly active and resilient electrode in such a small one Strength to avoid diffusion polarization, from such a mixture makes high demands on the procedural skills of the manufacturer and rarely leads to the goal.

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ASAS

-3-BAD ORIGINAL -3- ORIGINAL BATHROOM

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PA 9/462/304 -3-PA 9/462/304 -3-

Es ist auch bekannt, die mechanische Festigkeit solcher Elektroden dadurch zu erhöhen, daß als !Präger dünne PoIytetrafluoräthylenplatten oder Folien oder dünne Platten aus gesintertem Nickel verwendet werden. Die Verwendung eines Nickelträgers hat darüber hinaus den Vorteil einer guten Stromleitung. Bei Verwendung nichtleitender Sräger we-rden eigene Sammler in Form von Nickelnetzen oder ägl. ^ auf der Katalysatorseite aufgepresst. Hierdurch können jedoch die Bedingungen für die Ausbildung der Dreiphasengrenze unkontrolliert verändert werden oder ein unzulässig hoher Übergangswiderstand auftreten.It is also known the mechanical strength of such To increase electrodes by using thin polytetrafluoroethylene plates as embossers or foils or thin plates of sintered nickel can be used. The usage a nickel carrier also has the advantage of good power line. If non-conductive supports are used, separate collectors in the form of nickel nets or the like are required. ^ pressed onto the catalytic converter side. However, this can reduce the conditions for the formation of the three-phase boundary are changed in an uncontrolled manner or an impermissibly high contact resistance occurs.

Man war auch bestrebt, ohne Verminderung der mechanischen Festigkeit der Elektroden den Anteil des Kunststoffändemittols herabzusetzen, um eine bessere Leitfähigkeit zu erhalten. Man erreichte dies durch Verwendung von Graphitstapelfasern, die in Mischung mit dem Katalysatorträger "j| verfilzen. Auch bei solchen Elektroden war jedoch eine Stützschicht aus Streckmetall erforderlich, um zu der erforderlichen mechanischen Festigkeit zu gelsigen«Efforts were also made without reducing the mechanical Strength of the electrodes the proportion of the Kunststoffändemittols decrease in order to obtain better conductivity. This was achieved by using staple graphite fibers, which in a mixture with the catalyst support "j | matted. Even with such electrodes, however, a support layer made of expanded metal was required in order to achieve the required mechanical strength "

Die Verwendung metallischer !Träger bringt jedoch erhebliche Schwierigkeiten mit sich. Die Herstellung von dünnen Sinterkörpern oder fein perforierten Blechen ist nämlich außerordentlich schwierig. Darüber hinaus aind solche ϊ/erkstoffe sehr teuer. Schließlich erhöhen solcheHowever, the use of metallic carriers brings considerable benefits Trouble with yourself. The production of thin sintered bodies or finely perforated sheets is namely, extremely difficult. In addition, such materials are very expensive. Eventually such increase

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„ ...... , BAD ORIGINAL"......, BAD ORIGINAL

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PA 9/462/304 -4- ; PA 9/462/304 -4- ;

metallische Träger in der Elektrode das Gewicht der gesamten Batterie beträchtlich. Die Erzielung eines möglichst niedrigen Gewichtes ist aber im Falle von Batterien, die für ortsbewegliche Anlagen bestimmt sind, von äußerster Wichtigkeit.metallic support in the electrode the weight of the whole Battery considerable. Achieving the lowest possible weight is in the case of batteries, which are intended for portable installations are of the utmost importance.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Katalysatorolektrode für elektrochemische Prozesse, insbesondere für Brennstoffzellen zu finden, die einerseits eine ausreichende mechanische Festigkeit besitzt, andererseits aber leichter ist, einfacher herzustellen ist und billiger ist als die bekannten Elektroden, die einen metallischen träger enthalten. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Katalysatorelektrode der eingangs genannten Art vor, bei der erfindungsgemäß der Träger aus einem Graphitgewebe besteht.The present invention is therefore based on the object to find a catalyst electrode for electrochemical processes, especially for fuel cells, which on the one hand has sufficient mechanical strength, on the other hand it is lighter, easier to manufacture and cheaper than the known electrodes, which contain a metallic carrier. To solve this problem, the invention proposes a catalyst electrode of the type mentioned at the outset, in which, according to the invention, the carrier consists of a graphite fabric.

Ein Graphitgewebe ist korrosionsfest, elastisch, weist genügende mechanische Festigkeit auf und ist elektrisch gut leitend. Sin solches Gewebe wird nach bekannten Verfahren durch. Verkokung von natürlich oder synthetischen Fasern gewonnen·A graphite fabric is corrosion-resistant, elastic, has sufficient mechanical strength and is electrical good conductors. Such tissue is made according to known methods by. Coking obtained from natural or synthetic fibers

$ei der Herstellung der Elektrode wird zweckmäßigerweise auf das Graphitgewebe eine den Elektrolyt abstoßende Kunststoffschicht, vorzugsweise Polytetrafluoräthylen, aufgebracht und hierauf die Katalysatorschicht aufgebracht.When manufacturing the electrode is expedient on the graphite fabric a plastic layer that repels the electrolyte, preferably polytetrafluoroethylene, applied and then applied the catalyst layer.

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BAD ORIGINAL ~"5~BAD ORIGINAL ~ " 5 ~

PA 9/462/304 '-5-PA 9/462/304 '-5-

Im Hinblick auf mögliche kleine Schäden der Kunststoffschicht ist es zweckmäßig1,, das Gewebe zu hydrophobieren.* Dazu eignet sich besonders gut eine wäßrige Dispersion von Polytetrafluorethylen, die aufgesprüht oder in die das Gewebe getaucht wird. Wird das Polytetrafluoräthylen hierauf noch eingesintert-, so ist das hiermit behandelte Gewebe völlig wasserabweisend» für Luft jedoch sehr durchlässig. ' With respect to any small irregularities of the plastic layer, it is expedient 1 ,, hydrophobe the tissue. * This is particularly suitable, an aqueous dispersion of polytetrafluoroethylene, which is sprayed or dipped into the tissue. If the polytetrafluoroethylene is then sintered in, the fabric treated with it is completely water-repellent, but very permeable to air. '

In die auf das Gewebe aufgebrachte Kunststoffschicht werden zweckmäßigerweise Kohle- oder Graphittelichen eingelagert, um die elektrische Leitfähigkeit zu erhöhen. Diese Schicht hat die Aufgabe,die Elektrode für den Elektrolyt undurchlässig zu machen. Auf diese Schicht wird die Katalysatorschicht aufgetragen, für deren Bindung ebenfalls zweckmäßigerweise ein Kunststoff verwendet wird, der aber nicht völlig hydrophob sein muß, da.^a der Elektrolyt in der Nähe des Katalysators ein© Dreiphasengrenze ausbilden soll und daher etwas eindringen muß. Die aufgetragenen Polytetrafluoräthylenschichten müssen gesintert werden, was für die jeweilige Schicht einzeln oder zweckraäßigerweise für alle gemeinsam unter Druckanwendung erfolgt. .In the plastic layer applied to the fabric expediently stored carbon or graphite oak, to increase the electrical conductivity. This layer has the task of the electrode for the electrolyte to make impermeable. The Catalyst layer applied, for the binding of which a plastic is also expediently used, but it does not have to be completely hydrophobic because the electrolyte a three-phase boundary should form in the vicinity of the catalyst and therefore something must penetrate. The applied Polytetrafluoroethylene layers must be sintered, whatever for the respective layer or individually expediently for all together under the application of pressure he follows. .

Es ist möglich, die Kunststoffschicht aus mehreren Schichten aufzubauen, die sich im Verhältnis Kunststoff-It is possible to build up the plastic layer from several layers that differ in the ratio of plastic to

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

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PA 9/462/304 -6-PA 9/462/304 -6-

anteil : Anteil des leitenden Füllers unterscheiden. Es kann auch schon in diese Schichten ein Teil des Katalysators eingebracht werden. Das Aufbringen der Schichten kann durch Sprühen, Tauchen oder Streichen erfolgen.proportion: differentiate the proportion of the conductive filler. It a part of the catalyst can also be introduced into these layers. The application of the layers can be done by spraying, dipping or brushing.

Zu noch besseren Ergebnissen gelangt man, wenn man anstelle eines hydrophobierten Gewebes ein nicht hydropho-You will get even better results if you instead a hydrophobized fabric a non-hydrophobic

A biertes G-ewobe verwendet und hierauf einseitig zur besseren Bindung eine dünne Kunststoffschicht aufbringt. Hierüber wird dann die Katalysatorschicht, an deren Hydrophobität 'wenig Ansprüche gestellt werden, aufgebracht und darüber eine völlig hydrophobe Deckschicht, die vollständig aus Kunststoff besteht. Bei diesem Aufbau kann die zuletst aufgebrachte Kunststoff-!Deckschicht sehr dicht gepreßt werden und daher auch entsprechend dünn sein. Tfegen der geringen notwendigen Kunststoffiaengen wird die Elektrode sehr dünn, leicht und v/eist außerdem den Vor-"Abated G-ewobe used and then unilaterally for the better Bond applies a thin layer of plastic. This then becomes the catalyst layer, its hydrophobicity 'Little demands are made, and on top of it a completely hydrophobic top layer, which is completely made of plastic. With this structure the last applied plastic! top layer very tight are pressed and therefore also be correspondingly thin. Sweep the small amount of plastic required, the electrode is very thin, light and also has the advantage "

™ teil einer außerordentlich guten Kontaktierung auf.™ part of an extraordinarily good contact.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, auf das Gewebe einseitig eine gegen den Elektrolyt undurchlässige Kunst-' stoffschicht aufzubringen. Auf die andere Seite des Gewebes trägt man die Katalysatorschieht auf, wobei der Katalysator entweder mit Kunststoff gebunden oder unmittelbar in das Gewebe eingebx^acht wird, i/ird der Katalysator mib Kunststoff gebunden, nuß das Gewebe hydrophob sein, um keine das Gas hemmende Flüssige!tsschichtAnother possibility is to apply an electrolyte-impermeable synthetic ' to apply a layer of fabric. On the other side of the fabric if the catalyst is applied, the catalyst either being bound with plastic or being incorporated directly into the fabric, the catalyst becomes Mib plastic bound, the fabric is hydrophobic so as not to avoid any layer of liquid inhibiting the gas

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2U bekommen.2U get.

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PA 9/462/304 -7- 'PA 9/462/304 -7- '

Zur v/eiteren Erläuterung der Erfindung können die im
folgenden angegebenen Auaführungsbeispiele und die beigefügten Figuren 1 und 2 dienen.
To further explain the invention, the im
The following specified exemplary embodiments and the attached FIGS. 1 and 2 are used.

Auf ein Kohlegewebe 1 von der GröBe 72 χ 143 mm und der Jtärke O,45inm v/erden durch Tauchen 19>4uig/cm Festatoff einer handelsüblichen Polytotrafluoräthylen-Dispersion aufgetragen. Auf eine Seite des so vorbehandelten Gewebes 1 bringt man durch Sprühen eine Schicht 2 aμs 14>5mg/A commercially available polytotrafluoroethylene dispersion is applied to a carbon fabric 1 with a size of 72 × 143 mm and a thickness of 0.45 in. A layer 2 aμs 14> 5mg /

cm einer Mischung mit dem Mischungsverhältnis 1 j 1, bezogen auf die Feststoffe, aus Kokspulver<< 60jxx und der Polytetrafluoräthylen-Dispersion auf. Hach dem trocknen bei 1050C werden drei Teilschichten (2·,2'»,2''') einer wäiSrigen Aufschlämmung von Polytetrafluoräthylen-Pulver und Kokspulvor aufgetragen. Diese Seilschichten können sowohl gesprüht als auch gespachtelt Averden. Die erste (2·) besteht aus 15,5mg/cm mit dem Gew.-Yerh. Koks ϊ Polytftrafluoräthylen = 1 si, die zweite (2I!) aus 2,9mg/cm mit dem Gew.-Verh. Koks ι Pols'-tetrafluoräthylen ~ 3 s 1
und die letzte (2lfl) aus 15,6mg/cm mit dem Gev/.-Verh. aus Koks : Polytetrafluoräthylen : Katalysator : 3 : 1 :■ 3· Als Katalysator vmrdev thermisch aus seinen oalaen reduziertes Silber verwendet. Zum Abschluß brachte man eine Schicht (3) mit 35mg/em auf, die aus einem Teil Polytetrafluorethylen und 9 Teilen Katalysator bestand. Die
cm of a mixture with a mixing ratio of 1 j 1, based on the solids, of coke powder << 60 jxx and the polytetrafluoroethylene dispersion. Hach drying at 105 0 C ( '' 2 *, 2 '', 2 ') are applied to a wäiSrigen slurry of polytetrafluoroethylene powder and Kokspulvor three sub-layers. These layers of rope can be sprayed or trowelled Averden. The first (2x) consists of 15.5mg / cm with the weight yerh. Coke ϊ Polytftrafluoräthylen = 1 si, the second (2 I! ) From 2.9mg / cm with the weight ratio. Coke ι Pols'-tetrafluoroethylene ~ 3 s 1
and the last (2 lfl ) from 15.6mg / cm with the Gev /.- Rat. of coke: polytetrafluoroethylene Catalyst: 3: 1: ■ 3 · vmrde v used thermally from his oalaen reduced silver as a catalyst. Finally, a layer (3) was applied at 35 mg / em, which consisted of one part of polytetrafluoroethylene and 9 parts of catalyst. the

10S838/129210S838 / 1292

. . ; · ι BAD ORIGINAL .. . ; · Ι BAD ORIGINAL.

PA 9/462/304 -8-PA 9/462/304 -8-

Platte wurde bei 38O0C unter einem Druck von 4kp/cm Während zehn Minuten gesintert. Aus der sehr biegsamen Platte schnitt man eine Elektrode vom Durchmesser 56mm. Als Lufthalbzclle in 6 N KOH ergab sie hei/einer BelastungPlate was sintered at 38O 0 C under a pressure of 4KP / cm for ten minutes. An electrode with a diameter of 56 mm was cut from the very flexible plate. As Lufthalbzclle in 6 N KOH they gave hei / a load

von 2raA/cm ein Potential gegen die Kalomelektrode von -10QmV fUr einen"Monat. (Fig. 1)of 2raA / cm a potential against the calom electrode of -10QmV for one "month. (Fig. 1)

Nach der Vorbereitung wie im oberen Beispiel und dem Aufbringen der beiden ersten Schichten (2,2') Wurde der Rohling bei 3800O unter einem Druck von 20kp/cm während zehn Minuten gesintert. Danach wurde gur Herstellung einer weiteren Schicht (211) eine Aufschlämmung in toluol von Koks und Polyäthylen im Verhältnis 3 : 1 aufgesprüht. Die Menge betrug 1,9mg/cm. Darauf folgte eine Schicht (2111) mit 19,4mg/cm2 bestehend aus 1 Teil Polyäthylen, 1,5 Seilen Koks und 4 Teilen Katalysator. Die letzte Schicht (3) mit 35,9mg/cm2 besteht aus 1 Seil Polyäthylen und 9 Teilen Katalysator. Die Platte wird bei 1200C undAfter preparation like (2,2 '), the ingot at 380 0 O under a pressure of 20 kp / cm for ten minutes sintered in the above example, and the application of the first two layers. Thereafter, a slurry in toluene of coke and polyethylene in a ratio of 3: 1 was sprayed on to produce a further layer (2 11). The amount was 1.9 mg / cm. This was followed by a layer (2 111 ) with 19.4 mg / cm 2 consisting of 1 part of polyethylene, 1.5 ropes of coke and 4 parts of catalyst. The last layer (3) with 35.9 mg / cm 2 consists of 1 rope of polyethylene and 9 parts of catalyst. The plate is at 120 0 C and

einem Druck von 40kp/cm während 5 Minuten gesintert.sintered at a pressure of 40kp / cm for 5 minutes.

Aus der Platte schneidet man eine Elektrode vom Durchraeaser 56mm. Als Luft-Halbzelle in 6 N KOH ergab sie bei einer Belastung von 2mA/cm ein Potential gegen die Kalom- * elektrode von ^HOmV für einen Monat. (Fig. 1)An electrode is cut out of the plate from the pass-through teaser 56mm. As an air half-cell in 6 N KOH, it gave a potential against the calomary at a load of 2 mA / cm. * electrode of ^ HOmV for one month. (Fig. 1)

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PA 9/462/304 -9- ■PA 9/462/304 -9- ■

Ausführungsbeisgiel_3 ·Implementation example_3

Auf ein Kohlegewebe (4) von der Größe 72 χ 143nnfl und der Stärke 0,45mm wird einseitig eine Polytetrafluoräthylen-Dispersion (5) aufgesprüht. Bie Menge "beträgt unter 1mg/cm . Darauf wird eine wäßrige Dispersion (6) mit dem Gew.-Yerh. Koks : Polytetrafluorätliylen ί Katalysator -3 : T : 3 aufgesprüht, bis der Troekenrüekstand 40mg/cm beträgt. Als Deckschicht (7) trägt man dann eine gröbere Polytetrafluoräthylen-Dispersion auf, bis ein Rückstand von 14,5mg/cm erreicht ist.Die Platte wird bei 3800G unter einem Druck von 5kp/cm während Minuten gesintert. Aus der Platte schneidet man eine Elektrode 'mit dem Durchmesser 56mm. Als luft-Halbzelle, mit der Gewebeseite gegen den Elektrolyten (6 W KOH), ergab sie bei einer Belastung von 5mA/cm ein Potential gegen die Kalomelektrode von -105m?. (Mg. 2)A polytetrafluoroethylene dispersion (5) is sprayed onto one side of a carbon fabric (4) of size 72 χ 143nnfl and thickness 0.45mm. The amount "is below 1 mg / cm. An aqueous dispersion (6) with a weight percentage of coke: polytetrafluoroethylene catalyst -3 : T: 3 is sprayed onto it until the dry residue is 40 mg / cm. As a top layer (7). then one carries a coarser polytetrafluoroethylene dispersion to a residue of 14,5mg / cm reaches .The plate is sintered while minutes at 380 0 G under a pressure of 5KP / cm. from the sheet by cutting an electrode 'with the Diameter 56mm. As an air half-cell, with the tissue side against the electrolyte (6 W KOH), it gave a potential against the calom electrode of -105mΩ at a load of 5mA / cm. (Mg. 2)

Auf einen Kohlefilz 8 von der Größe 72 3£ 143mm und der Stärke 1,00mm wird einseitig eine Polytetrafluoräthylen-Dispersion aufgespüht. Die Menge beträgt unter 1Omg/cm Darauf wird eine gröbere Polytetraflüoräthylen-Dispersion aufgetragen bis ein Rückstand 9 vor I6,2mg/cm erreicht · ist. Die Platte wird bei 3800O unter einem Druck von 5kp/A polytetrafluoroethylene dispersion is sprayed onto one side of a carbon felt 8 of the size 72 3 143 mm and a thickness of 1.00 mm. The amount is less than 10 mg / cm. A coarser polytetrafluoroethylene dispersion is then applied until a residue of 9 before 16.2 mg / cm is reached. The plate is at 380 0 O under a pressure of 5kp /

cm während 15 Minuten gesintert. Auf den irei gebliebenen Pilz wird eine Iiösyng von Silbernitratcm sintered for 15 minutes. On the irrelevant Mushroom becomes a solution of silver nitrate

• .- Τ,ίϊ.-'• .- Τ, ίϊ.- '

PA 9/462/304 -10- 167 HPA 9/462/304 -10- 167 H.

bracht, "big ein Rückstand 10 verbleibt, der 20mg me-brings, "big a residue 10 remains, the 20mg me-

t aiii schein Silber pro cm ; entspricht. Das Silbernitrat wird thermisch zwischen 150 und 2000G zersetzt. Aus der Platte schneidet man eine Elektrode vom Durehmesser 56mm. Als Lufthalbzolle- in 6 M KOH ergibt sich bei einer BeIastung von imA/eia ein Potential gegen von -13SmV für einen Monat. (Pig. 3)t aiii shine silver per cm; is equivalent to. The silver nitrate is thermally decomposed between 150 and 200 0 G. An electrode with a diameter of 56mm is cut from the plate. As air half-inches in 6 M KOH, there is a potential of -13SmV for one month with a load of imA / eia. (Pig. 3)

stung von imA/eia ein Potential gegen die Kabmelektrodestung imA / eia a potential against the cable electrode

Auf ein Kohlegewebe 11 von der Größe 72 χ 143mm und der Stärke 0,45mm wird allseitig eine Polytetrafluorathylenschieht 12 aufgebracht. Dies kann durch Tauchen oder Sprühen erfolgen. Die Menge beträgt 7,8mg/cm . Darauf wird einseitig eine gröbere Polytetrafluoräthylsn-Uispersion 12 aufgetragen, bis ein Rückstand von 14,4mg/cm erreicht ist. Die Platte vi rd bei 3800G unter einem Druck von 5kp/cm während 10 Minuten gesintert. Danach v/ird auf die andere Seite des Gewebes eine Aufschlämmung 14 in !Toluol von Koks und Polyäthylen im Yeihältnis 4 .: 1 aufgesprüht. Die Menge betrug 2,2mg/cm . Darauf folds eine Schicht 15 aus 1 Teil Polyäthylen und 9 Teilen Katalysator (24mg/em ). Die Platte wird bei 1200C und einem Druck von 40kp/cm während 5 Minuten gesintert.A polytetrafluoroethylene layer 12 is applied to all sides of a carbon fabric 11 of the size 72 × 143 mm and a thickness of 0.45 mm. This can be done by dipping or spraying. The amount is 7.8mg / cm. A coarser Polytetrafluoräthylsn-Uispersion 12 is applied to one side until a residue of 14.4 mg / cm is reached. The plate vi rd at 380 0 G under a pressure of 5KP / cm for 10 minutes sintered. A slurry 14 in toluene of coke and polyethylene in a ratio of 4: 1 is then sprayed onto the other side of the fabric. The amount was 2.2 mg / cm. A layer 15 made of 1 part polyethylene and 9 parts catalyst (24mg / em) is then folded. The disk is sintered at 120 0 C and a pressure of 40kp / cm for 5 minutes.

Aus der Platte schneidet man eine Elektrode vom Durchmesser 56mra. Als iufthalbzelle in 6 M KOH ergab sie bei einer Belastung von 2mA/cra ein Potential gegen die Kalomelektrode von -120mV für einen Monat, (Fig. 4)An electrode with the diameter is cut from the plate 56mra. As a half-cell in 6 M KOH it yielded a load of 2mA / cra a potential against the calom electrode of -120mV for one month, (Fig. 4)

Patentansprüche -11-Claims -11-

BADBATH

Claims (11)

PA 9/462/304 -11-PA 9/462/304 -11- T. Katalysatorelektrode für elektrochemische Prozesse,
insbesondere für Brennstoffzellen mit einem leitenden Träger auf den der Katalysator und Kohleteilchen in
Kunststoffbindung aufgebracht sind,' dadurch ge kennzeichnet , daß der Träger aus einem Kohle- oder Graphit-Fasermaterial besteht.
T. catalyst electrode for electrochemical processes,
especially for fuel cells with a conductive support on which the catalyst and carbon particles are in
Plastic bond are applied, 'characterized in that the carrier consists of a carbon or graphite fiber material.
2. Katalysatorelektrode nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß auf das Graphitgewebe eine den Elektrolyten abstoßende Kunststoffschicht
und auf diese eine Katalysatorschicht aufgebracht ist»
2. Catalyst electrode according to claim 1, characterized in that a plastic layer repelling the electrolyte on the graphite fabric
and a catalyst layer is applied to this »
3· Katalysatorelektrode nach Anspruch !,dadurch ge
k e η η ζ e i ο Ja-η e t ,daß auf eine Seite des
Graphitgewebes eine den Blektrdjrten abstoßende Kunststoffschicht und auf die andere eine Katalysatorschicht aufgebracht ist.
3 · catalyst electrode according to claim!, Characterized ge
ke η η ζ ei ο Ja-η e t that on one side of the
Graphite fabric has a plastic layer repelling the sheet metal and a catalyst layer is applied to the other.
4· Katalysatorelektrode, nach Anspruch 2 öder 3, dadurch gekennzeichnet , daß uae Graphitgewebe, vorzugsweise mit Hilfe von Polytetrafluoräthylen, bydrophobiert ist.Is bydrophobiert 4 · catalyst electrode according to claim 2 barren 3, characterized in that UAE graphite fabric, preferably lytetrafluoräthylen using P o. ν ■ -1.2- . ' : ; ν ■ -1.2-. ' : ; 10^818/1292 I 10 ^ 818/1292 I. ΒΑ0 ORIGINAL , fΒΑ0 ORIGINAL, f 167U82167U82 PA 9/462/304 -12-PA 9/462/304 -12- 5. Katalysatorelektrode nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet' , daß in die Kunststoffschicht Kohlenstoffteilchen eingelagert aind.5. catalyst electrode according to one of claims 2 to 4, characterized in that in the plastic layer contains carbon particles aind. 6. Katalysatorelektrode nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die. Katalysatorschicht einen Kunststoff als B^ndemittel enthält.6. Catalyst electrode according to one or more of the claims 2 to 5, characterized that the. Catalyst layer a plastic as a binding agent contains. 7. Hktalysatorelektrode nach Anspruch 2 oder 5> dadurch gekennzeichnet , daß die Kunststoffschicht aus Polytotrafluorälhylen besteht. 7. Hktalysatorelectrode according to claim 2 or 5> characterized in that the plastic layer consists of polytotrafluoroethylene. 8. Katalysatorelektrode nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet , daß das Bindemittel aus Polytetrafluoräthylen besteht. .8. catalyst electrode according to claim 6, characterized ge indicates that the binder is made Polytetrafluoroethylene consists. . 9· Katalysatorelektrode nach Anspruch 2, dadurch ge Iren η zeichnet , daß auf die Katalysatorschicht eine weitere den Elektrolyten abstoßende Kunst stoffschicht aufgebracht ist.9 · catalyst electrode according to claim 2, characterized ge Iren η records that on the catalyst layer another layer of plastic that repels the electrolyte is applied. 10. Katalysatorelektrode nach Anspruch 9> dadurch ge kennzeichnet , daß die weitere Kunststoffschicht aus Polytetrafluoräthylen ohne v/eitere Einlagerungen besteht. 10. catalyst electrode according to claim 9> thereby ge indicates that the further plastic layer consists of polytetrafluoroethylene without further inclusions. 109838/1292109838/1292 PA 9/462/304 -13-PA 9/462/304 -13- 11. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 1Q, dadurch ge kennzeichnet , daß die verschiedenen Schichten auf das Graphitgewebe aufgetragen und anschließend unter Druck gesintert werden.11. A method for producing an electrode according to a or more of claims 1 to 1Q, characterized ge indicates that the various Layers applied to the graphite fabric and then be sintered under pressure. 109838/1292109838/1292 BADORiGtNALBADORiGtNAL «sas«Sas LeerseiteBlank page
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