DE1947422B2 - METHOD OF MANUFACTURING A SILVER CATALYST FOR ELECTRODES OF ELECTROCHEMICAL CELLS, IN PARTICULAR FUEL ELEMENTS - Google Patents
METHOD OF MANUFACTURING A SILVER CATALYST FOR ELECTRODES OF ELECTROCHEMICAL CELLS, IN PARTICULAR FUEL ELEMENTSInfo
- Publication number
- DE1947422B2 DE1947422B2 DE19691947422 DE1947422A DE1947422B2 DE 1947422 B2 DE1947422 B2 DE 1947422B2 DE 19691947422 DE19691947422 DE 19691947422 DE 1947422 A DE1947422 A DE 1947422A DE 1947422 B2 DE1947422 B2 DE 1947422B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- silver
- hydroxide
- metal
- metal hydroxide
- gel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Beim erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem alsIn the method according to the invention in which as
Metallhydroxid insbesondere Nickelhydroxid verwendet wird, werden hochaktive SilberkatalysatorenMetal hydroxide, in particular nickel hydroxide, is used will become highly active silver catalysts
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung erhalten. Diese Tatsache konnte aus dem Stand der eines Silberkatalysators für Elektroden von elektro- 45 Technik nicht hergeleitet und muß als überraschend chemischen Zeilen, insbesondere Brennstoffelemen- angesehen werden.The invention relates to a method of production obtained. This fact could from the prior of a silver catalyst for electrodes from electro-45 technology and must be surprising chemical lines, especially fuel elements.
ten, wobei metallisches Silber auf einem gelartigen Die Reduktion des Silbersalzes erfolgt in bekannterth, with metallic silver on a gel-like The reduction of the silver salt takes place in known
Metallhydroxid durch Reduktion eines Silbersalzes Weise, insbesondere mittels Hydrazin, Formaldehyd niedergeschlagen und anschließend das Metallhydro- oder Hydroxylamin Bei der Durchführung des erxid herausgelöst wird. so findungsgemäßen Verfahrens ist es, worauf nach-Metal hydroxide by reducing a silver salt manner, in particular by means of hydrazine, formaldehyde precipitated and then the metal hydro- or hydroxylamine when carrying out the erxid is released. method according to the invention, it is what after-
Es ist bereits bekannt, als Katalysator für die Sauer- drücklich hingewiesen sei, wesentlich, daß das im stofireduktion in Elektroden von Brennstoffelementen Wasser suspendierte Metallhydroxid gemeinsam mit Silber einzusetzen. So wird beispielsweise in der dem Reduktionsmittel vorgelegt wird und daß dieser DT-AS 12 84 500 ein Verfahren zur Herstellung einer Suspension die zur Silberausfällung vorgesehene SiI-Elektrode beschrieben, das darin besteht, daß Aktiv- 55 bersalzlösung unter ständigem Rühren allmählich zukohlekörner zunächst mit metallischem Silber über- gegeben wird. Das Silber scheidet sich dabei in Form zogen und anschließend zusammengesintert werden. eines grauschwarzen Pulvers auf dem MetallhydroxidIt is already known, as a catalyst for the acid, it is essential that the im fuel reduction in electrodes of fuel elements together with water suspended metal hydroxide To use silver. For example, in which the reducing agent is presented and that this DT-AS 12 84 500 a process for producing a suspension of the SiI electrode intended for silver precipitation described, which consists in the fact that active salt solution gradually turns to carbon grains with constant stirring is first handed over with metallic silver. The silver separates in shape drawn and then sintered together. of a gray-black powder on the metal hydroxide
Es ist weiterhin bekannt, daß Raney-Silber ein ab. Nach Ablauf der Reduktion wird das vom Silber besonders hochaktiver Katalysator ist und sowohl den umhüllte Metallhydroxid mit einer Base, wie NH4OH, Ablauf chemischer als auch elektrochemischer Pro- 60 KOH oder NaOH, herausgelöst. Wie sich hierbei gezesse in hervorragender Weise katalysiert. Die Her- zeigt hat, wird ein besonders stabiler Silberkatalysator stellung von Raney-Silber ist jedoch ein langwieriger dann erhalten, wenn das als Träger eingesetzte Me- und arbeitsintensiver Prozeß. Raney-Silber wird be- tallhydroxid nicht vollständig herausgelöst wird. Zur kanntlich derart dargestellt, daß aus einer zwei- oder Stabilisierung genügen bereits Mengen von 0,5 bis mehrkomponentigen Silberlegierung mindestens eine 65 5°/o Metallhydroxid, bezogen auf den Silberkatalykatalytisch unwirksame Komponente chemisch oder sator.It is also known that Raney silver is an ab. After the reduction, the particularly highly active catalyst of silver is dissolved out and the coated metal hydroxide is dissolved out with a base such as NH 4 OH, chemical as well as electrochemical pro-60 KOH or NaOH. How these processes are catalyzed in an excellent way. The manufacturer has shown that a particularly stable silver catalyst position from Raney silver is, however, a protracted one if the process used as the carrier is labor-intensive. Raney silver will not completely dissolve metal hydroxide. As is well known, shown in such a way that from a two-component or stabilization, amounts of 0.5 to multi-component silver alloy at least one 65 5% metal hydroxide, based on the silver catalytically inactive component chemically or sator, are sufficient.
elektrochemisch herausgelöst wird, wobei die heraus- An Hand einiger Ausführungsbeispiele und einerIs dissolved out electrochemically, the out- On the basis of some exemplary embodiments and one
lösbare Komponente aus Aluminium oder Zink be- Figur soll die Erfindung noch näher erläutert werden.detachable component made of aluminum or zinc. The invention will be explained in more detail.
3 43 4
Beispiel 1 Temperatur 60° C. Das Potential wurde ebenfallsExample 1 Temperature 60 ° C. The potential was also
gegen eine Hg/HgO-Bezugselektrude gemessen.measured against a Hg / HgO reference electrode.
5,8 g (Nj(NO3), · 6 H.,O werden in 200 ml Wasser Aus der Figur ist zu entnehmen, daß die nach dem gelöst und mit 2Ö"ml 6 ii-KOH versetzt. Dabei schci- erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Katalydet sich gelartiges Nickelhydroxid aus. Die gebildete 5 satoren eine weit geringere Polarisation aufweisen als Suspension wird mit 8 rnl einer 24°/e!gen wäßrigen nach üblichen Verfahren ohne Metallhydroxid her-Hydrazinlösung versetzt. In dbse Mischung läßt man gestellte Siiberkatalysatoren. So liegt die Polarisation anschließend unter Rühren eine Lösung von 17g bei einer Belastung von 200 mA/cm2 bei dem nach AgNO3 in 100 ml Wasser und einer solchen Menge Beispiel 2 hergestellten SilbeAatalysator bei etwa an konzentrierter Ammoniaklösung, wie rur Amin- io — 102 mV und bei dem nach Beispiel 1 hergestellten komplixbildung des Silbers benötigt wird, ein- Silberkatalysator sogar bei etwa — 72 mV, während tropfen. Nach beendeter Reduktion löst man das sie bei dem entsprechend dem Vergleichsbeispiel her-Nickelhydroxid mit konzentrierter Ammoniaklösung gestellten Silberkatalysator lediglich etwa — 150 mV heraus und wäscht das zurückbleibende Silber mit beträgt. In diesem Zusammenhang ist weiterhin erdestillierterc Wasser neutral. Der auf diese Weise 15 wähnenswert, daß bei einer Temperaturerhöhung um hergestellte Katalysator kann entweder sofort oder 20° C, d. h. von 60 auf 80° C, die Polarisation der nach Trocknung bei 1000C als Pulverelektrode ein- Silberelektroden nach der Erfindung bei einer Begesetzt werden oder in Elektrodengerüste bzw. -träger lastung von 240 mA/cm2 noch zusätzlich um 50 mV eingebaut werden. verringert werden kann.5.8 g (Nj (NO 3 ), · 6 H., O are in 200 ml of water. It can be seen from the figure that the dissolved after the and mixed with 20 "ml of 6 II-KOH. The process according to the invention Gel-like nickel hydroxide is formed from the produced catalysts, which have a much lower polarization than suspension, and 8 ml of a 24% aqueous hydrazine solution prepared according to customary processes without metal hydroxide is added the polarization then, while stirring, a solution of 17g at a load of 200 mA / cm 2 in the case of the syllable catalyst prepared according to AgNO 3 in 100 ml of water and such an amount of example 2 with about a concentrated ammonia solution, such as for amine io - 102 mV and In the case of the complex formation of the silver produced according to Example 1, a silver catalyst is required even at about -72 mV while dripping ispiel her nickel hydroxide with concentrated ammonia solution only removes about - 150 mV and washes the remaining silver with it. In this context, distilled water is still neutral. The worth mentioning in this way 15 that at a temperature increase produced catalyst may either immediately or 20 ° C, ie from 60 to 80 ° C, the polarization of the after drying at 100 0 C as a powder electrode mono- silver electrodes according to the invention in a Begesetzt or an additional 50 mV load of 240 mA / cm 2 can be built into electrode frames or supports. can be reduced.
In der Figur ist in Kurve 1 die Strom-Spannungs- ao Zum Vergleich eines nach dem erfindungsgemäßenIn the figure, curve 1 shows the current-voltage ao. To compare one according to the invention
kennlinie eines derartigen Silberkatalysators aufge- Verfahren hergestellten Katalysators mit einem ent-Characteristic curve of such a silver catalyst up- method produced catalyst with a corresponding
tragen. Die Schichtdicke der Pulverschüttung (trok- sprechend dem Verfahren nach der DT-OS 15 42 105wear. The layer thickness of the bulk powder (dry speaking the method according to DT-OS 15 42 105
ken) betrug in der Meßanordnung (Halbzelle) hergestellten Katalysators diente ein Katalysator nachken) was the catalyst produced in the measuring arrangement (half-cell) was followed by a catalyst
100 mg/cm2, der Sauerstoffdruck 1,5 bar und die Beispiel 2, hergestellt mittels Al(OH)3, AgNO3 und100 mg / cm 2 , the oxygen pressure 1.5 bar and Example 2, produced using Al (OH) 3 , AgNO 3 and
Temperatur 60° C. Als Elektrolyt wurde 6 n-KOH 25 N2H4. Zur Herstellung des VergleichskatalysatorsTemperature 60 ° C. The electrolyte used was 6 n-KOH 25 N 2 H 4 . For the production of the comparative catalyst
verwendet. Das Potential der Silberelektrode wurde wurde — während die sonstigen Bedingungen gleichused. The potential of the silver electrode was - while the other conditions were the same
gegen eine Hg/HgO-Bezugselektrode gemessen. blieben — der Zugabemodus folgendermaßen abgeändert: Das Trägermaterial Al(OH)3 wird zuerstmeasured against an Hg / HgO reference electrode. remained - the mode of addition changed as follows: The carrier material Al (OH) 3 is first
Beispiel 2 mit der AgNO3-Lösung versetzt, und anschließendExample 2 w ith the AgNO 3 solution, and then
30 wird das Silbersalz durch Zugabe des Reduktions-30 is the silver salt by adding the reducing agent
7,5 g A1(NO3)3 · 9 H2O werden in 200 ml Wasser mittels N2H4 zu metallischem Silber reduziert; nachgelöst. Nach Zugabe von 25 ml konzentrierter Am- folgend wird das Aluminiumhydroxid mit KOH hermoniaklösung fällt daraus gelartiges Al(OH)3 aus. ausgelöst.7.5 g A1 (NO 3 ) 3 · 9 H 2 O are reduced to metallic silver in 200 ml of water using N 2 H 4; redeemed. After adding 25 ml of concentrated amine, the aluminum hydroxide is then hermonia solution with KOH, and gel-like Al (OH) 3 precipitates therefrom. triggered.
Die gebildete Suspension wird dann mit 8 ml einer Die Strom-Spannungskennlinien beider Katalysa-24°/oigen wäßrigen Hydrazinlösung und anschließend 35 toren wurden in einer Halbzellenanordnung mit einer unter ständigem Rühren mit einer Lösung von 17g aktiven Fläche von lern2 ermittelt (Belegung: AgNO3 und 9,0 g KCl in 100 ml Wasser und einer 100 mg/cm2). Als Elektrolytflüssigkeit diente 6 nsolchen Menge an konzentrierter Ammoniaklösung, KOH bei einer Temperatur von 60° C; der Sauerwie zur vollständigen Auflösung des Silberchlorids stoffdruck betrug 1,6 bar. Es zeigt sich, daß der erbenötigt wird, versetzt. Nach beendeter Reduktion 40 findungsgemäß hergestellte Katalysator A erheblich löst man das Aluminiumhydroxid mit 6 n-KOH her- bessere Werte zeigt als der nach dem bekannten Veraus, wäscht das zurückbleibende Silber mit destillier- fahren hergestellte Katalysator B und damit eine getem Wasser neutral und trocknet es bei 100° C. steigerte elektrochemische Aktivität besitzt. Die Meß-The suspension formed is then mixed with 8 ml of a solution of the current-voltage characteristics of the two cata-24% aqueous hydrazine solution and then 35 gates were determined in a half-cell arrangement with an active area of learning 2 with constant stirring with a solution of 17 g (occupancy: AgNO 3 and 9.0 g of KCl in 100 ml of water and one 100 mg / cm 2 ). The electrolyte liquid used was 6 nsuch an amount of concentrated ammonia solution, KOH at a temperature of 60 ° C; the acidic and complete dissolution of the silver chloride was 1.6 bar. It turns out that he is needed, displaced. Catalyst After completion of the reduction of 40 the invention prepared according to A substantially dissolves to the aluminum hydroxide with 6N-KOH manufacturing better values shows, as the by the known Veraus, washing the residual silver with drive distilled prepared catalyst B and thus a getem water until neutral and dried at 100 ° C. has increased electrochemical activity. The measuring
Die Strom-Spannungskennlinie des nach Beispiel 2 ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammenhergestellten Silberkatalysators ist in Kurve 2 der 45 gefaßt.The current-voltage characteristics of the results according to Example 2 are compiled in the table below Silver catalyst is set in curve 2 of FIG. 45.
Figur wiedergegeben. Die Belegungsdicke der Pulver- Figure reproduced. The thickness of the powder coating
schüttung betrug ebenfalls 100 mg/cm2, der Sauer- Belastung Potential [mV]pouring was also 100 mg / cm 2 , the acid exposure potential [mV]
stoffdruck 1,5 bar und die Betriebstemperatur 60° C. [mA/cm2] Katalysator A Katalysator Bmaterial pressure 1.5 bar and the operating temperature 60 ° C. [mA / cm 2 ] catalyst A catalyst B
Als Vergleichselement diente ein Hg/HgO-Element.An Hg / HgO element was used as a comparison element.
Kurve 3 zeigt schließlich noch die Strom-Span- 50 nungskennlinie von Silber, das in einem Vergleichsversuch unter den gleichen Bedingungen, jedoch in Abwesenheit eines Metallhydroxids durch ReduktionFinally, curve 3 shows the current-voltage characteristic curve of silver, which was used in a comparative experiment under the same conditions, but in FIG Absence of a metal hydroxide due to reduction
einer ammoniakalischen Silbernitratlösung mit Hy- Das Potential ist dabei jeweils auf eine Hg/HgO-an ammoniacal silver nitrate solution with Hy- The potential is set to one Hg / HgO-
drazin hergestellt worden ist. Die Belegungsdicke der 55 Elektrode bezogen. Die gemessenen elektrischendrazin has been manufactured. The coating thickness of the 55 electrode is related. The measured electrical
Pulverelektrode in der Halbzelle betrug wiederum Werte sind IR-korrigiert, d. h. die ohmschen Wider-Powder electrode in the half-cell was again IR-corrected. H. the ohmic resistance
100 mg/cm2, der SauerstofTdruck 1,5 bar und die Standsanteile sind bereits berücksichtigt.100 mg / cm 2 , the oxygen pressure 1.5 bar and the levels have already been taken into account.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (4)
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691947422 DE1947422C3 (en) | 1969-09-19 | Process for the production of a silver catalyst for electrodes of electrochemical cells, in particular fuel elements | |
CA092,163A CA977735A (en) | 1969-09-19 | 1970-09-02 | Method of producing a highly active silver catalyst |
GB42824/70A GB1294203A (en) | 1969-09-19 | 1970-09-07 | Improvements in or relating to highly active silver catalysts |
FR7033859A FR2062317A5 (en) | 1969-09-19 | 1970-09-18 | |
SE12723/70A SE365127B (en) | 1969-09-19 | 1970-09-18 | |
JP45081327A JPS4923111B1 (en) | 1969-09-19 | 1970-09-18 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691947422 DE1947422C3 (en) | 1969-09-19 | Process for the production of a silver catalyst for electrodes of electrochemical cells, in particular fuel elements |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1947422A1 DE1947422A1 (en) | 1971-04-29 |
DE1947422B2 true DE1947422B2 (en) | 1976-01-22 |
DE1947422C3 DE1947422C3 (en) | 1976-08-26 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0018069A1 (en) * | 1979-04-13 | 1980-10-29 | The Dow Chemical Company | Highly active silver cathode, preparation of same and use to make 2,3,5-trichloropyridine and/or 2,3,5,6-tetrachloropyridine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0018069A1 (en) * | 1979-04-13 | 1980-10-29 | The Dow Chemical Company | Highly active silver cathode, preparation of same and use to make 2,3,5-trichloropyridine and/or 2,3,5,6-tetrachloropyridine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1294203A (en) | 1972-10-25 |
CA977735A (en) | 1975-11-11 |
FR2062317A5 (en) | 1971-06-25 |
SE365127B (en) | 1974-03-18 |
DE1947422A1 (en) | 1971-04-29 |
JPS4923111B1 (en) | 1974-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2926614A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING A FINE DISTRIBUTED ALLOY FROM PRECIOUS METAL AND VANADIUM, CATALYST MADE THEREOF AND THE CATODE MADE THEREOF | |
CH645037A5 (en) | METHOD FOR PRODUCING ALLOY AND NON-PRECIOUS ALLOY CATALYSTS. | |
DE19721601A1 (en) | Polybetain-stabilized, palladium-containing nanoparticles, a process for their production and catalysts made therefrom for the production of vinyl acetate | |
DE2926613A1 (en) | FUEL CELL CATODE | |
DE3710168A1 (en) | Method of fabricating a plastic-bound gas-diffusion electrode with metallic fuel-cell catalysts | |
DE102014110578A1 (en) | FUEL CELL ELECTRODE CATALYST, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF, FUEL CELL CATALYST LOADING ELECTRODE AND FUEL CELL | |
WO2003004726A2 (en) | Method for producing gas diffusion electrodes | |
EP2379782B1 (en) | Electrochemical method for reducing molecular oxygen | |
EP3473337A1 (en) | Method for producing supported platinum particles | |
DE1542105C3 (en) | Catalysts for fuel elements and processes for their production | |
DE1156769B (en) | Process for the production of activated catalysts from Raney alloys | |
DE1287051B (en) | Process for the production of porous gas diffusion electrodes with Raney catalysts | |
DE1947422B2 (en) | METHOD OF MANUFACTURING A SILVER CATALYST FOR ELECTRODES OF ELECTROCHEMICAL CELLS, IN PARTICULAR FUEL ELEMENTS | |
DE1947422C3 (en) | Process for the production of a silver catalyst for electrodes of electrochemical cells, in particular fuel elements | |
DE1442733B2 (en) | CATALYST BASED ON RUTHENIUM AND PLATINUM | |
DE1542556A1 (en) | Porous catalyst body for chemical and electrochemical reactions and processes for its production | |
DE1074015B (en) | Process for establishing the activity of catalysts consisting of Raney metal or containing Raney metal | |
DE2547288A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING SILVER POWDER | |
DE1904609C3 (en) | Method for manufacturing a fuel electrode | |
DE2941765A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING AN IRON INTERELECTRODE | |
DE1211301B (en) | Process for the production of electrodes for alkaline batteries | |
DE1806703B2 (en) | ||
DE1546728B2 (en) | Process for the production of a powdery catalyst for oxygen electrodes containing silver | |
DE1273645B (en) | Process for the impregnation of carriers made of porous metal with active material for electrode plates of alkaline nickel-cadmium accumulators | |
DE1442733C3 (en) | Catalyst based on ruthenium and platinum |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |