DE2244702A1 - Verfahren zur herstellung eines silber und wolframcarbid enthaltenden elektrodenmaterials - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines silber und wolframcarbid enthaltenden elektrodenmaterialsInfo
- Publication number
- DE2244702A1 DE2244702A1 DE2244702A DE2244702A DE2244702A1 DE 2244702 A1 DE2244702 A1 DE 2244702A1 DE 2244702 A DE2244702 A DE 2244702A DE 2244702 A DE2244702 A DE 2244702A DE 2244702 A1 DE2244702 A1 DE 2244702A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- silver
- tungsten carbide
- tungstate
- tungsten
- electrode material
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/48—Silver or gold
- B01J23/50—Silver
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/16—Reducing
- B01J37/18—Reducing with gases containing free hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
- C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
- C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
- C25B11/091—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds
-
- 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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Description
Verfahren zur Herstellung eines Silber und Wolframcarbid enthaltenden Elektrodenmaterials
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Silber und Wolframcarbid enthaltenden Elektrodenmaterials für elektrochemische Zellen, insbesondere Brennstoffelemente
und Akkumulatoren, durch Reduktion eines Silberwolframates und nachfolgende Carburierung.
Es ist bereits bekannt, Wolframcarbid als Katalysator für die anodische Oxidation von Brennstoffen, beispielsweise Wasserstoff,
in Brennstoffelementen mit saurem Elektrolyten zu verwenden. Wolframcarbid WC kann beispielsweise durch Carburierung
von metallischem Wolfram mit Kohlenstoff oder Ruß oder mit kohlenstoffhaltigen Gasen, wie Kohlenmonoxid und Methan,
bei Temperaturen über 70O0C hergestellt werden. Zur Herstellung
von Wolframcarbid enthaltenden Gaselektroden kann WC-Pulver mit Polymeren als Bindemittel und Porenbildnern oder
porösen Zusätzen, wie Aktivkohle, gemischt und kalt oder unter Erwärmen verpreßt werden ("Energy Conversion", Vol. 10,
1970, S. 25-28).
Schwierigkeiten ergeben sich bei der Herstellung ungebundener Elektroden, die das Elektroden- oder Katalysatormaterial in
Pulverform enthalten.'So erhält man beispielsweise bei der
Herstellung von Wolframcarbid aus Wolframsäure durch Reduktion mit Wasserstoff und Carburierung mit Kohlenmonoxid das
Wolframcarbid in Teilchengrößen von unter 1 /u; Teilchen mit einem größeren Durchmesser weisen eine für elektrokatalytische
Zwecke zu geringe Oberfläche auf. Die Verwendung von Teilchen mit geringem Durchmesser in Pulverelektroden führt
zu verschiedenen Schwierigkeiten. Einmal ist die Kontaktierung problematisch, weil mit vertretbarem Aufwand kein.
409812/1058
2 -
VPA 72/7560 - 2 -
leitendes Netz oder Gewebe herstellbar ist, das gasdurchlässig und trotzdem so feinporig ist, daß die Katalysatorteilchen
nicht durch das Gewebe in den Gasraum gelangen. Andererseits ist der Durchmesser der Poren, die sich zwischen
den Teilchen ausbilden, auch von der Größenordnung der Teilchen abhängig. In den engen Poren zwischen kleinen Teilchen
bilden sich hohe Kapillardrucke aus, wenn sie mit Flüssigkeit gefüllt sind, und die Einstellung einer Dreiphasengrenze
kann nur durch Anwendung sehr hoher Gasdrucke erzwungen werden.
Bei gebundenen Elektroden treten diese Schwierigkeiten nicht auf, weil bei der Herstellung dieser Elektroden durch Einbringen
von Porenbildnern nach bekannten Verfahren Transportporen erzeugt werden können, die auch bei niedrigen Gasdrucken
mit Gas gefüllt sind und dadurch einen Transport des Reaktionsgases zum Ort der Reaktion ermöglichen. Die Verwendung
organischer Bindemittel kann sich jedoch insbesondere bei Hochleistungselektroden nachteilig auswirken, weil die
Bindemittel isolierende Eigenschaften haben und somit die
Stromableitung behindern, und weil sie einen Teil der Teilchen sogar ganz von der Stromableitung und damit von der Mitwirkung
am Elektrodenprozeß ausschließen.
In der deutschen Offenlegungsschrift 1 939 127 ist ein Verfahren
zur Herstellung einer Wolframcarbid enthaltenden Elektrode für Brennstoffelemente beschrieben, bei welchem
die feinen WC-Katalysatorteilchen durch Silber zusammengehalten werden, so daß Partikel mit einem größeren Durchmesser
entstehen. Zur Herstellung des Katalysatormaterials wird das Silbersalz einer Wolframsäure, vorzugsweise Silbermetawolframat,
bei erhöhter Temperatur reduziert und carburiert, wobei silberhaltiges Wolframcarbid (Ag-WC) gebildet wird. Die Ag-WC-Partikel
weisen einen Korndurchmesser etwa im Bereich zwischen 10 und 80 Ai auf. Das Elektrodenmaterial zeichnet
sich aufgrund der günstigen Struktur - neben dem für die Verwendung in Pulverelektroden geeigneten Durchmesser der Ag-WC-
409812/1058 ~ 3 ~
VPA 72/7560
Partikel weist das Elektroden- "bzw. Katalysatormaterial eine
genügend große Oberfläche auf, etwa im Bereich von 5 m /g (ermittelt nach der BET-Methode) - durch eine hohe Belastbarkeit
aus. Bei der Herstellung größerer Mengen an Elektrodenmaterial können jedoch Schwierigkeiten "bezüglich der Reproduzierbarkeit
auftreten, was sich insbesondere bei den elektrochemischen Eigenschaften bemerkbar macht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein weiter verbesertes Verfahren zur Herstellung eines Silber und Wolframcarbid enthaltenden
Elektrodenmaterials für elektrochemische Zellen, insbesondere Brennstoffelemente und Akkumulatoren, durch Reduktion
eines Silberwolframates und nachfolgende Carburierung anzugeben. Darüber hinaus soll ein Elektrodenmaterial mit weiter
gesteigerter Aktivität erhalten und ferner der Silbergehalt vermindert werden.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß pulverförmiges
Wolframcarbid in eine Lösung eines Wolframates eingebracht wird, daß durch Zugabe eines Silbersalzes das Silberwolframat
ausgefällt wird und daß das Silberwolframat des Wolframcarbid-Silberwolframat-Gremisehes zu Silber und Wolfram
reduziert und anschließend das Wolfram zu Wolframcarbid carburiert wird. Als Wolframat wird vorzugsweise ein Alkaliwolf
ramat verwendet.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird Wolframcarbid, das beispielsweise
bei der Herstellung aus Wolframsäure als feines Pulver anfällt und vorteilhaft eine mittlere Korngröße unter
1 /u aufweist, in eine Wolframatlösung, vorzugsweise eine
wäßrige Lösung von Natriummetawolframat (Na2O · 4 WO^) eingetragen.
Die Menge wird vorteilhaft so gewählt, daß Wolfram- . carbid und Wolframat annähernd den gleichen Gehalt an' Wolfram
aufweisen. Durch Zugabe eines Silbersalzes, vorzugsweise als oilbersalzlösung,, zur Suspension des Wolframcarbids in der
_ 4 _ 409812/1058
VPA 72/7560
Wolframatlösung wird dann das entsprechende Silberwolframat
ausgefällt. Dabei schließt das sich bildende Silberwolframat die vorhandenen Wolframcarbidpartikel ein und verbindet sie
zu Teilchen größerer Korngröße. Man erhält auf diese Weise ein Wolframcarbid-Silberwolframat-Gemisch mit einer mittleren
Korngröße etwa im Bereich zwischen 10 und 80 yu. Dieses Gemisch wird anschließend einer Reduktion und einer nachfolgenden
Carburierung unterworfen, wobei die Korngröße im wesentlichen unverändert bleibt.
Die Reduktion, bei welcher das im Gemisch enthaltene Silberwolframat
zu metallischem Silber und Wolfram reduziert wird, erfolgt vorteilhaft mit V/asserstoff in einem Temperaturbereich
zwischen etwa 400 und 6000C, vorzugsweise bei etwa
54O0C. Die Reduktion kann auch stufenweise erfolgen, wobei
die Reduktion zunächst im genannten Temperaturbereich durchgeführt wird und anschließend in einem Temperaturbereich
zwischen etwa 60i
gearbeitet wird.
gearbeitet wird.
zwischen etwa 600 und 8000C, vorzugsweise bei etwa 7000C,
Die Carburierung, bei welcher das Wolfram des nunmehr vorliegenden
Silber-Wolfram-tfolframcarbid-Gemisches in Wolframcarbid übergeführt wird, erfolgt vorteilhaft mit einer gasförmigen
kohlenstoffhaltigen Vabindung, insbesondere Kohlenmonoxid oder Methan, im Temperaturbereich zwischen etwa 800
und 10000C. Zur Carburierung können auch andere gas- oder
dampfförmige Kohlenwasserstoffe, wie Acetylen oder Benzol, dienen, die Carburierung von Wolfram kann darüber hinaus auch
mit Kohlenstoff, insbesondere in Form von Ruß, erfolgen. Vorzugsweise wird die Carburierung mit Kohlenmonoxid zwischen
etwa 820 und 84O0C durchgeführt.
Zur Verbesserung der elektrokatalytischen Eigenschaften des
Elektrodenmaterials kann der Reduktions- und Carburierungsprozeß
auch wiederholt werden, d.h. es kann eine nochmalige Reduktion und Carburierung vorgesehen werden. Dabei können
die Reaktionsbedingungen gleich denen des erstmaligen Reduktions- und Carburierungsprozesses sein.
- 5 -409812/1058
VPA 72/7560
Vorteilhaft finden beim erfindungsgemäßen Verfahren Me tawolframate
Verwendung. Dies bietet den Vorteil, daß man mit einher geringen Silbermenge auskommt, da das im Verlauf des
Verfahrens gebildete Silbermetawolframat das Wolframat mit dem geringsten Silberanteil ist. Andererseits bietet die
Reihe von bekannten Wolframaten mit unterschiedlicher
Stö'chiometrie die Möglichkeit, die Konzentration des Silbers
verschieden einzustellen. Darüber hinaus kann auch durch Variation des Verhältnisses der Ausgangsprodukte, Wolframat
und Wolframcarbid, der Silbergehalt im Endprodukt beeinflußt werden. Bei der Verwendung von Metawolframat sowie bei einem
gleichen Gehalt der Ausgangsprodukte an Wolfram weist das fertige Elektrodenmaterial einen Silbergehalt von etwa
10 Gew.-$ auf.
Als Silbersalz findet vorzugsweise Silbernitrat Verwendung, es können jedoch auch andere lösliche Silbersalze verwendet
werden, beispielsweise Silberacetat oder Silberfluorid. Das Silbersalz gelangt vorzugsweise in wäßriger Lösung zur Anwendung,
da hierbei die Fällung des Silberwolframates leicht
kontrolliert werden kann.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Elektrodenmaterial
weist stets eine gleich gute elektrochemische Aktivität auf, die Reproduzierbarkeit des Verfahrens ist demnach
gewährleistet. Darüber hinaus ist die katalytisch^ Aktivität gegenüber dem nach dem bereits beschriebenen Verfahren
hergestellten Elektrodenmaterial erhöht; dies läßt sich beispielsweise aus Strom-Spannungskennlinien entnehmen. Ferner
ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren im Vergleich zum bereits beschriebenen Verfahren auch noch eine Verminderung
des Silbergehaltes im Endprodukt, was insbesondere aus Gründen der Kostenersparnis von Vorteil ist. Durch die Verwendung
von Wolframcarbid als Ausgangsmaterial ist schließlich auch noch die Möglichkeit gegeben, eine Zwischenkontrolle
bezüglich der elektrochemischen Aktivität vorzunehmen, indem die Aktivität des Wolframcarbids bestimmt wird.
- 6 4098 12/1058
VPA 72/7560
Anhand eines Ausführungsbeispieles und einer Figur soll die Erfindung noch näher erläutert werden. Die Figur zeigt
otrom-Spannungskennlinien von Elektroden, die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestelltes Elektrodenmaterial enthalten.
Herstellung von Wolframcarbid:
250 g pulverförmige Wolframsäure HpWO. werden in einem Quarzrohr
im Wasserstoffstrom reduziert (Rohrofen); Strömungsgeschwindigkeit
des Wasserstoffes: ca. 100 l/h. Die Reduktion erfolgt zunächst bei ca. 540 C (3 Stunden), anschließend bei
ca. 7000C (2 Stunden). Nach beendeter Reduktion wird auf ca.
8600C aufgeheizt und der Wasserstoff durch Kohlenmonoxid
ersetzt; Strömungsgeschwindigkeit des Kohlenmonoxids: ca.
200 l/h. Die Carburierung ist nach etwa 4 Stunden beendet. Man erhält ca. 190 g Wolframcarbid mit einer mittleren Korngröße
unter 1 /u. Zur Vermeidung einer Oxidation, das WC kann als pyrophores Pulver anfallen, kann man das unter CO
abgekühlte Material unmittelbar mit V/asser aufnehmen. Derart hergestelltes Wolframcarbid wird in eine sogenannte
gestützte Elektrode eingebaut; Belegung: 20 mg/cm . In einer
üblichen Halbzellenanordnung erhält man bei einem Wasserstoff- druck von 30 N/cm - 2,5 m HpSO4, Raumtemperatur (ca. 22 C) -
bei einer Polarisation von 200 mV eine Stromdichte von 5 mA/cm ; Stromausbeute: 0,25 A/g.
Herstellung von Natriummetawolframat:
250 g Natriumwolframat Na2VZO. · 2 H3O werden in 2,5 1 Wasser
gelöst und diese Lösung wird mit 700 g Wolframsäure HpWO4
versetzt. Anschließend erhitzt man 2 bis 3 Stunden zum Sieden. Nach dem Absetzen des Rückstandes, der im wesentlichen aus
nicht umgesetzter Wolframsäure besteht, wird die überstehende klare Lösung, eine Lösung von Natriummetawolframat, abgehe
bert oder abdekantiert; weitere Natriummetawolframatlösung
wird durch Zentrifugieren des Rückstandes gewonnen. Die vereinigten Lösungen werden auf einem Sandbad bei einer Tempera-
409812/1058 -7-
VPA 72/7560
tür von ca. 25O0C auf etwa 1/5 ihres Volumens eingeengt.
Dabei erhält man eine etwa 1,2 molare Natriumwolframatlösung.
Herstellung von Silber und Wolframcarbid enthaltendem Elektrodenmaterial:
Zu 540 ml einer etwa 1,2 molaren Lösung von Natriummetawolf
ramat (Na2O · 4 WO,) gibt man 500 g Wolframcarbid (oder
eine wäßrige Suspension mit dem entsprechenden Gehalt an Wolframcarbid). Die dabei erhaltene Suspension versetzt man
bei einer Temperatur von ca. 800C unter kräftigem Rühren
tropfenweise mit einer Lösung von 434· g Silbernitrat in 300
ml Wasser. Dabei fällt ein Gemisch aus Wolframcarbid und Silbermetawolframat in Form eines dunkelgrauen Niederschlages
aus; Mengei ca. 1100 g (nach dem Abfiltrieren und
Trocknen).
150 g des getrockneten Gemisches aus Wolframcarbid und Silbermetawolframat
(Bruttozusammensetzungs Ag«O · 4 W0~ + 4 WC)
werden in ein Quarzrohr gegeben und dm Rohrofen im. Wasserstoffstrom
reduziert (Strömungsgeschwindigkeit des Wasserstoffess
ca. 100 l/h); Dauer: 2 Stunden, Temperatur: ca. 54O0C. Nach
beendeter Reduktion wird auf ca. 8400C aufgeheizt und der
Wasserstoff durch Kohlenmonoxid ersetzt (Strömungsgeschwindigkeit des Kohlenmonoxids: ca. 100 l/h)| die Carburierung
ist nach etwa 50 Minuten beendet» Man erhält 107 g Elektrodenbzw. Katalysatormaterial (Ag-WC) mit einer Korngröße im ·
Bereich zwischen 10 und 80 /u.
Das auf diese Weise hergestellte Elektrodenmaterial wird in
eine sogenannte gestützte Elektrode eingebaut. Dazu wird auf eine Schicht Asbestpapier, das ein Bindemittel enthalten
kann, eine Schicht aus Elektrodenmaterial sedimentiert; die Belegung beträgt etwa 200 mg/cm , die Elektrodenfläche etwa
12,5 cm . Die Schicht aus sedimentiertem Katalysatormaterial,
d.h. die Arbeitsschicht, wird gasseitig durch ein Kohlegewebe
abgedeckt, das die Arbeitsschicht abstützt und zur Kontaktierung dient. Die Asbestdeckschicht wird elektrolytseitig
durch ein Tantallochblech abgestützt.
409812/1058 " 8 "
VPA 72/7560
Die katalytische Aktivität einer derartigen Elektrode wurde
in einer Halbzellenanordnung getestet; als Gegenelektrode diente ein Goldblech. Als Elektrolytflüssigkeit wurde 2,5 m
H2SO. verwendet, als Reaktionsgas Wasserstoff mit einem
Betriebsdruck von 20 N/cm . Als Bezugselektrode diente eine Hg/Hgp30.-Elektrode im selben Elektrolyten.
Die bei den Untersuchungen erhaltenen Ergebnisse sind in der Figur als Strom-Spannungskennlinien wiedergegeben. Auf der
Abszisse ist die Stromdichte i in mA/cm aufgetragen, auf der Ordinate die Polarisation η in mV, gemessen gegen die Hg/
HgpSO.-Bezugselektrode. Die Kennlinien wurden an Elektroden mit einer Belegung von 200 mg/cm erhalten. Die Kennlinie 1
gibt die Meßergebnisse bei einer Elektrolyttemperatur (2,5 m HpSO4) von 220C wieder, die Kennlinien 2 und 3 wurden bei
ο
einer Temperatur von 50 bzw. 70 C erhalten.
einer Temperatur von 50 bzw. 70 C erhalten.
Wie der Kennlinie 1 zu entnehmen ist, erreicht man mit dem erfindungsgemäß hergestellten Elektrodenmaterial - bei einer
ρ ρ
Belegung von 200 mg/cm und einem Betriebsdruck von 20 N/cm bei
einer Polarisation von 200 mV bereits bei Raumtemperatur eine .Stromdichte von etwa 21 mA/cm ; daraus errechnet sich
eine Stromausbeute von ca. 0,1 A/g. Bezogen auf Wolframcarbid,
das Katalysatormaterial enthält etwa 10 Gew.-# Silber, beträgt
die Stromausbeute ca. 0,12 A/g. Ein wesentlicher Vorteil des
erfindungsgemäß hergestellten Elektrodenmaterials im Vergleich zu reinem Wolframcarbid liegt darin, daß damit hergestellte
Elektroden bereits bei einem Hp-Druck von 12 N/cm arbeiten und die optimale Kennlinie bereits bei etwa 20 N/cm
erreicht wird, während dies bei reinem Wolframcarbid erst bei einem Druck von etwa 30 N/cm der Fall ist.
Wie den Kurven 2 und 3 zu entnehmen ist, steigt mit zunehmender Elektrolyttemperatur die erzielbare Stromdichte beträchtlich
an. Bei einer Polarisation von 200 mV erhält man bei 50 C eine Stromdichte von etwa 55 mA/cm (Kurve 2) und bei
70 C eine Stromdichte von etwa 115 mA/cm (Kurve 3).
409812/1058
VPA 72/7560
Außer in Brennstoffelementen und Akkumulatoren kann das
erfindungsgemäß hergestellte Elektrodenmaterial auch in anderen elektrochemischen Zellen, insbesondere zur Elektrosynthese
oder Elektrolyse, zur Anwendung gelangen. Bei der Verwendung in Akkumulatoren kann der erfindungsgemäß hergestellte
Elektrokatalysator insbesondere als Elektrodenmaterial für Indikator- und Verzehrelektroden in gasdichten
Akkumulatoren dienen. In derartigen Akkumulatoren müssen nämlich Vorkehrungen getroffen werden, um zu verhindern, daß
beim Aufladen des Akkumulators infolge Überladens oder auch während der Entladung gebildete Gase einen unzulässig hohen
Druck ausüben. TJm dies zu erreichen, wird beispielsweise die
Kapazität der positiven Elektrode größer gewählt, als die der negativen Elektrode, so daß beim Überladen zunächst an der
negativen Elektrode Wasserstoff entwickelt wird
(2 H2O + 2 e~ ^ H2 + 2 OH"). Man kennt nun, prinzipiell
zwei Möglichkeiten eines Eingriffes. Einmal kann in den Akkumulator
eine sogenannte Verzehrelektrade eingebaut werden, an welcher der gebildete Wasserstoff elektrochemisch umgesetzt
und auf diese Weise wieder in Lösung gebracht wird. Andererseits kann man im Akkumulator eine sogenannte Indikatorelektrode
verwenden, welche katalytisch aktiv ist und bei der Einwirkung von Wasserstoff das reversible Wasserstoffpotential
einstellt. Dieses Potential, das gegen eine Bezugselektrode gemessen wird, kann dann als Steuersignal benutzt
werden, um den Lade^vorgang zu beenden. Für beide Arten der
genannten Hilfselektroden, d.h. Verzehrelektroden und Indikatorelektroden,
kann das erfindungsgemäß hergestellte Elektrodenmaterial verwendet werden.
8 Patentansprüche
1 Figur
1 Figur
- 10 0 9 8 12/1058
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung eines Silber und Wolframcarbid
enthaltenden Elektrodenmaterials für elektrochemische Zellen, insbesondere Brennstoffelemente und Akkumulatoren, durch
Reduktion eines Silberwolframates und nachfolgende Carburierung, dadurch gekennzeichnet, daß pulverförmiges Wolframcarbid
in eine Lösung eines Wolframates eingebracht wird, daß durch
Zugabe eines Silbersalzes das Silberwolframat ausgefällt wird und daß das Silberwolframat des Wolframcarbid-Silberwolframat-Gemisches
zu Silber und Wolfram reduziert und anschließend das Wolfram zu Wolframcarbid carburiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wolframat ein Alkaliwolframat verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Wolframcarbid und Wolframat in einer Menge verwendet
werden, daß sie etwa denselben Wolframgehalt aufweisen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,
daß als Wolframat ein Metawolframat verwendet wird.
5. Verfahrennach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion mit Wasserstoff im
Temperaturbereich zwischen etwa 4-00 und 60O0C, vorzugsweise
bei etwa 5400C, durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Carburierung mit einer gasförmigen
kohlenstoffhaltigen Verbindung, insbesondere Kohlenmonoxid oder Methan, im Temperaturbereich zwischen etwa 800
und 10000C durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
409812/1058' -H-
YPA 72/7560
- 11 -
die Carburierung mit Kohlenmonoxid zwischen etwa 820 und 840 C
durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Wolframcarbid mit einer mittleren
Korngröße unter 1 /u verwendet wird.
409812/1058
Leerseite
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722244702 DE2244702C3 (de) | 1972-09-12 | Verfahren zur Herstellung eines Silber und Wolframcarbid enthaltenden Elektrodenmaterials für elektrochemische Zellen | |
GB4128473A GB1418108A (en) | 1972-09-12 | 1973-09-03 | Preparation of a catalytic material |
SE7312086A SE388315B (sv) | 1972-09-12 | 1973-09-05 | Sett att framstella ett silver och volframkarbid innehallande elektrodmaterial for elektrokemiska celler spec. brensleceller och ackumulatorer |
US05/394,866 US3943005A (en) | 1972-09-12 | 1973-09-06 | Process for the manufacture of an electrode material containing silver and tungsten carbide |
CA180,801A CA1004508A (en) | 1972-09-12 | 1973-09-11 | Process for the manufacture of an electrode material containing silver and tungsten carbide |
FR7332615A FR2198785B1 (de) | 1972-09-12 | 1973-09-11 | |
JP10227073A JPS5632741B2 (de) | 1972-09-12 | 1973-09-12 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722244702 DE2244702C3 (de) | 1972-09-12 | Verfahren zur Herstellung eines Silber und Wolframcarbid enthaltenden Elektrodenmaterials für elektrochemische Zellen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2244702A1 true DE2244702A1 (de) | 1974-03-21 |
DE2244702B2 DE2244702B2 (de) | 1976-10-28 |
DE2244702C3 DE2244702C3 (de) | 1977-06-08 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3814112A1 (de) * | 1987-08-13 | 1989-02-23 | Ts Lab Elektrochimitscheski Is | Vorrichtung zur rekombination von sich in bleiakkumulatoren ausscheidendem wasserstoff und sauerstoff |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3814112A1 (de) * | 1987-08-13 | 1989-02-23 | Ts Lab Elektrochimitscheski Is | Vorrichtung zur rekombination von sich in bleiakkumulatoren ausscheidendem wasserstoff und sauerstoff |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1418108A (en) | 1975-12-17 |
CA1004508A (en) | 1977-02-01 |
US3943005A (en) | 1976-03-09 |
FR2198785B1 (de) | 1977-02-25 |
JPS5632741B2 (de) | 1981-07-29 |
JPS4968231A (de) | 1974-07-02 |
SE388315B (sv) | 1976-09-27 |
FR2198785A1 (de) | 1974-04-05 |
DE2244702B2 (de) | 1976-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69131934T2 (de) | Katalysatormaterial | |
DE2926614C2 (de) | ||
DE3122786C2 (de) | ||
DE3400022C2 (de) | ||
DE2216192C3 (de) | Metallphosphid-Katalysator für Brennstoffelektroden von Brennstoffelementen und dessen Herstellung | |
DE2328050C3 (de) | Katalysator für Brennstoffelektroden von Brennstoffelementen | |
DE2734879A1 (de) | Elektrokatalytisch wirksame substanzen, verfahren zu ihrer herstellung und daraus hergestellte katalysatoren und elektroden | |
DE69219452T2 (de) | Katalysator aus Platinumlegierung und Verfahren für seine Herstellung | |
DE1962860C3 (de) | Elektroden für elektrochemische Zellen | |
EP2379782B1 (de) | Elektrochemisches verfahren zur reduktion molekularen sauerstoffs | |
DE3875333T2 (de) | Elektroleitfaehige, mit heteropolyanionen dotierte leiter, verfahren zur herstellung und ihre anwendung bei der chemischen und elektrochemischen katalyse. | |
DE2108417A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von stickstoffhaltiger, pulverförmiger Kohle | |
DE2549621C3 (de) | Katalysator für Luftelektroden elektrochemischer Zellen und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2924678C2 (de) | Elektrodenkatalysator für ein Brennstoffelement | |
US3943005A (en) | Process for the manufacture of an electrode material containing silver and tungsten carbide | |
DE2108396A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von pulverförmigem Wolframcarbid enthaltendem Elektrodenmaterial | |
DE2108457C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von pulverförmigem wolframhaltigem Elektrodenmaterial für elektrochemische Zellen | |
DE1671826C3 (de) | Brennstoffelektrode | |
DE2244702C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Silber und Wolframcarbid enthaltenden Elektrodenmaterials für elektrochemische Zellen | |
DE1496186C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Sinterelektroden für Brennstoffelemente | |
DE2244701C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Silber und Wolframcarbid enthaltenden Elektrodenmaterials | |
DE1667030B2 (de) | Anodischer Katalysator für die Oxidation von Wasserstoff | |
DE2244701B2 (de) | Verfahren zur herstellung eines silber und wolframcarbid enthaltenden elektrodenmaterials | |
DE1941931C3 (de) | Elektrode mit Katalysator und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE2125590C3 (de) | ten Anthrachinoncyanins |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EF | Willingness to grant licences | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |