DE2328050A1 - Elektrokatalysator - Google Patents
ElektrokatalysatorInfo
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- B01J27/14—Phosphorus; Compounds thereof
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Description
Die Erfindung betrifft einen Elektrokatalysator, insbesondere
für Anoden in Brennstoffelementen mit saurem Elektrolyten, aus wenigstens einer Verbindung aus einem Metall der
Eisengruppe des Periodensystems der Elemente mit Phosphor, Arsen, Antimon, Wismut, Schwefel, Selen oder Tellur, sowie
ein Verfahren zur Herstellung .eines derartigen Elektrokatalysators.
Die Verwendung von Metallphosphiden und -disulfiden, wie
PtPp, NipP und Co2P, als Elektrokatalysatoren in elektrochemischen
Zellen, insbesondere in Brennstoffelementen mit alkalischem Elektrolyten, ist bereits bekannt (US-Patentschriften
3 411 953, 3 449 169, 3 4-51 852 und 3 573 988). Diese Katalysatoren sind Jedoch in verschiedener Hinsicht
noch nicht zufriedenstellend. Die Verwendung von teuren Metallen, wie Platin in PtP2, steht dem wirtschaftlichen
Einsatz von elektrochemischen Zellen, wie Brennstoffelementen, entgegen. Die natürlichen Vorkommen von Platin sind
darüber hinaus begrenzt. Andererseits besteht insbesondere ein großes Bedürfnis an Katalysatoren, die in elektrochemischen
Zellen mit sauren Elektrolyten eingesetzt werden können, und dabei wiederum an Katalysatoren für die Anode.
Die Katalysatoren sollten darüber hinaus ein breites Spektrum der Anwendungsmöglichkeiten aufweisen. Untersuchungen haben
nämüßh gezeigt, daß das zur anodischen Oxidation von Hydrazin bekannte Nickel- bzw. Kobaltphosphid (Ni2P und Co2P)
korrodiert und deshalb für die Oxidation von Wasserstoff in
Brennstoffelementen mit saurem Elektrolyten ungeeignet ist.
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Es wurden ferner bereits Metallphosphid-Katalysatoren für
Elektroden, insbesondere Anoden, von elektrochemischen Zellen, insbesondere Brennstoffelementen mit saurem Elektrolyten,
vorgeschlagen, welche wenigstens ein Metallphosphid eines oder mehrerer der Metalle der ersten und siebten
Nebengruppe sowie der Metalle der Eisengruppe des Periodensystems der Elemente mit einem Phosphorgehalt des Metallphosphids
von wenigstens 1 Atom Phosphor pro Metallatom enthalten (deutsche Patentanmeldung Akt.Z. P 22 16 192.8).
Diese phosphorreiche Metallphosphide enthaltenden Elektrokatalysatoren haben sich insbesondere für die elektrochemische
Oxidation von Wasserstoff als geeignet erwiesen. Derartige Katalysatoren enthaltende Elektroden können mit hohen Stromdichten
belastet werden. Ein Elektrokatalysator aus dieser Reihe ist beispielsweise Kobaltphösphid CoP^. Es wurde auch
gefunden, daß in diesen Verbindungen der Phosphor durch Arsen ersetzt werden kann, und daß auch derartige Verbindungen
katalytisch aktiv sind, beispielsweis'e die Verbindung G0AS2·
Ungünstig ist jedoch, daß bei den genannten Verbindungen der Bereich der Korrosionsbeständigkeit relativ gering ist und
beispielsweise beim GoP, nur etwa 150 mV, gemessen gegen das
Potential der reversiblen Yfasserstoffelektrode, beträgt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Gruppe von Elektrokatalysatoren,
d.h. von Katalysatoren für Elektroden von elektrochemischen Zellen, aus wenigstens einer Verbindung aus
einem Metall der Eisengruppe des Periodensystems der Elemente mit Phosphor, Arsen, Antimon, Wismut, Schwefel, Selen oder
Tellur anzugeben, durch die das Angebot an wirksamen Elektrokatalysatoren beträchtlich erweitert werden kann. Der
neue Elektrokatalysator soll insbesondere die Auswahl an aktiven Anodenmaterialien bereichern, wobei als spezielle
Anwendungsmöglichkeit Brennstoffelemente mit saurem Elektrolyten in Betracht kommen. Der neue Elektrokatalysator soll
darüber hinaus billig sein und er soll eine hohe katalytisch^ Wirksamkeit über eine lange Zeit aufrechterhalten, d.h. er
soll unempfindlich gegen Katalysatorgifte sein. Zusätzlich
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wird ein möglichst breiter Bereich der Korrosionsbeständi'gkeit
angestrebt.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Metallverbindung zwei verschiedene Elemente aus der Gruppe Phosphor,
Arsen, Antimon, Wismut, Schwefel, Selen und Tellur enthält und halbleitende Eigenschaften aufweist. Unter den Metallen
der Eisengruppe, die zur achten Nebengruppe des Periodensystems der Elemente zählen, werden die Metalle Eisen,
Kobalt und Nickel verstanden. Die Elemente der Gruppe P, As,
Sb, Bi, S, Se und Te, welche zur 5· bzw. 6. Hauptgruppe
des Periodensystems der Elemente zählen, werden - mit Ausnahme von S - im allgemeinen zu den Halbmetallen oder Metalloiden
gerechnet.
Unter Halbleitern bzw. Verbindungen mit halbleitenden Eigenschaf ten werden im Sinne der vorliegenden Anmeldung Verbindungen
verstanden, deren elektrischer Widerstand einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist, d.h. mit
steigender Temperatur abnimmt; sie nehmen eine Mittelstellung zwischen den metallischen Leitern und den Nichtleitern
(isolatoren) ein (vgl.: Gustav E.R. Schulze "Metallphysik'1,
Akademie-Verlag Berlin, 1967, S. 263 ff.). Verbindungen wie CoSeTe, NiAsS und NiSeTe, welche keine halbleitenden Eigenschaften,
sondern metallische Leitfähigkeit aufweisen (vgl. beispielsweise: J. Phys. Chem. Solids, Vol. 26, 1965,
S. 429 bis 433), sind keine Elektrokatalysatoren, d.h. sie sind katalytisch nicht aktiv.
Der erfindungsgemäße Elektrokatalysator zeigt eine hohe
Aktivität, insbesondere für die anodische Oxidation, und ist außerordentlich korrosionsbeständig, vor allem auch im sauren
Medium, was durchaus als überraschend und als nicht voraussehbar bezeichnet werden muß. Der erfindungsgemäße Elektrokatalysator
ist darüber hinaus in der Lage, seine Aktivität über lange Zeit aufrechtzuerhalten, und er ist relativ
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unempfindlich gegen Katalysatorgifte. Schließlich weist der
Elektrokatalysator noch den Vorteil einer guten .elektronischen
Leitfähigkeit auf.
Der erfindungsgemäße Elektrokatalysator eignet sich insbesondere zur Verwendung in einem Brennstoffelement mit einer
diesen Katalysator enthaltenden Anode für die elektrochemische Umsetzung von Wasserstoff, wasserstoffhaltigen
Verbindungen oder organischen Brennstoffen, einer Kathode
zur elektrochemischen Umsetzung von Sauerstoff oder sauerstoff haltigen Oxidationsmitteln und einem sauren Elektrolyten.
Bei der Verwendung von Wasserstoff als Brennstoff wird der erfindungsgemäße Elektrokatalysator dabei beispielsweise
nicht durch das Kohlenmonoxid vergiftet, das im Wasserstoff bedingt
durch dessen Herstellung durch Dampfreformierung
von Alkoholen und Kohlenwasserstoffen oder durch Zersetzung
von Methanol (CH-OH ) 2 E? + CO) - enthalten sein
kann. Als organischer Brennstoff kann beispielsweise Formaldehyd verwendet werden. Ferner eignet sich der erfindungsgemäße
Elektrokatalysator zur kathodischen Wasserstoffentwicklung.
Die Metallverbindungen, die im erfindungsgemäßen Elektrokatalysator
enthalten sind, sind sämtlich ternärer Natur. Diese ternären Metallverbindungen können durch eine allgemeine
Formel wie MXY wiedergegeben werden, wobei M das Metall der Eisengruppe bedeutet und X und Y dief zwei verschiedenen
Elemente aus der Gruppe P, As, Sb, Bi, S, Se und Te wiedergeben. Die im Elektrokatalysator enthaltenen ternären
Metallverbindungen können auch Metallverbindungen sein, bei denen auf ein Metallatom M zwei oder mehrere Atome der
Elemente X oder Y entfallen, beispielsweise eine Verbindung wie CoPS,, d.h. Verbindungen mit der allgemeinen Formel
3Wc'
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Vorteilhaft kann der erfindungsgemäße Elektrokatalysator
wenigstens eine der folgenden ternären Metallverbindungen enthalten? PePS, GoPS und CoAsS. Diese Verbindungen zeigen
ihre katalytische Aktivität, insbesondere bei der elektrochemischen Oxidation von Wasserstoff bzw. Wasserstoff
enthaltenden Gasgemischen, bereits bei niedrigen Belegungs-
' ρ
dichten, beispielsweise etwa 200 mg/cm ,und bereits,bei
Raumtemperatur (etwa 220C). Mit einer CoPS enthaltenden
Elektrode erhält man beispielsweise bei der anodischen Oxidation von Wasserstoff bei 7O0C in 2,5m H2SO., einer
Belegung von etwa 200 mg/cm und einer Polarisation von
200 mV, gemessen gegen das reversible Wasserstoffpotential, eine Stromdichte von über 60 mA/cm . Die mit CoPS erzielbare hohe Stromdichte bleibt auch bei Langzeitversuchen
erhalten. CoPS kann ferner vorteilhaft zur anodischen
Oxidation von Formaldehyd und Ameisensäure verwendet werden. Der größere Beständigkeitsbereich, etwa im Vergleich zum
CoP,, der eine höhere Überspannung zuläßt, wirkt sich dabei günstig aus. Darüber hinaus ist CoPS besonders unempfindlich
gegen eine Vergiftung durch CO.
Insbesondere CoPS weist den weiteren Vorteil auf, daß es
trotz seiner halbleitenden Eigenschaften ein guter elektrischer Leiter ist. Pulverförmiges CoPS zeigt bereits
bei Raumtemperatur eine gute elektrische Leitfähigkeit, so daß bei seiner Verwendung in Elektroden auf ein zusätzliches
elektrisch leitendes Trägermaterial verzichtet werden kann; ein derartiges Trägermaterial ist beispielsweise bei anderen
Elektrodenmaterialien, wie Molybdändisulfid (MoS2), erforderlich.
Dazu kommt noch, daß CoPS billig in der Herstellung ist und in großen Mengen hergestellt werden kann.
Zur Erzielung einer größeren Oberfläche ist der Elektrokatalysator
nach der Erfindung vorteilhaft pulverförmig, wobei dann in einer diesen Katalysator enthaltenden Elektrode das
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pulverförmige Katalysatormaterial zwischen ein im elektrolytgetränkten
Zustand gasdichtes Diaphragma und ein Stützgerüst, insbesondere ein. Stütznetz, eingebaut werden kann. Ein
derartiger Elektrodenaufbau ist an sich bekannt und wird im allgemeinen als "gestützte Elektrode" bezeichnet (vgl.
beispielsweise: F.v.Sturm "Elektrochemische Stromerzeugung",
Verlag Chemie GmbH, Weinheim/Bergstraße, 1969, Seite 109 ff.)· Das pulverförmige Katalysatormaterial weisi im allgemeinen
einen Korndurchmesser zwischen 1 und 50 /u auf.
Eine den erfindungsgemäßen Elektrokatalysator enthaltende Elektrode kann ferner auch so ausgestaltet sein, daß das
pulverförmige Katalysatormaterial mit einem Kunststoffbindemittel vermischt ist und dann die Teilchen des Katalysatormaterials
durch das Bindemittel untereinander und gegebenenfalls mit einem im elektrolytgetränkten Zustand
gasdichten Diaphragma verbunden sind. Das Kunststoffbindemittel muß gegen die jeweilige Elektrolytflüssigkeit
beständig sein. Bei der Verwendung von Schwefelsäure als Elektrolytflüssigkeit hat sich auf Grund seiner guten
Eigenschaften ein Butadien-Styrol-Acrylnitril-Copolymerisat als besondere vorteilhaft erwiesen. Bei der Verwendung
hydrophober Bindemittel kann die Elektrode hydrophob ausgebildet werden, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn
die.Elektrode bei niedrigem Druck betrieben werden soll.
Zur Herstellung der ternären Metallverbindungen für den erfindungsgemäßen Elektrokatalysator wird ein Metall der
Eisengruppe oder eine Verbindung eines dieser Metalle in Pulverform bei erhöhter Temperatur mit zwei verschiedenen
Elementen aus der Gruppe Phosphor, Arsen, Antimon, Wisaut,
Schwefel, Selen und Tellur oder mit wenigstens einer Verbindung dieser beiden Elemente zur Reaktion gebracht.
So könntn beispielsweise das Metall und die beiden Elemente aus der Gruppe P, As, Sb, Bi, S, Se und Te in Pulverform
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im entsprechenden stöchiometrischen Verhältnis in eine
Ampulle eingebracht und längere Zeit auf eine Temperatur
von einigen 1000C erhitzt werden. Die beiden Elemente können
aber auch in Form von Verbindungen eingesetzt werden. Zur
Herstellung von CoPS. können beispielsweise pulverförmiges
Phosphorpentasulfid PpS,- (^zw. 1V^iη^ UBd.Köbaltpülver im
stöchiometrischen Verhältnis in eine Ampulle "eingebracht und
auf eine Temperatur von einigen 1000C erhitzt werden.
Bei der Herstellung der ternären Metallverbindungen sollte
dafür Sorge getragen werden, daß ein Endprodukt mit einer
großen Oberfläche erhalten wird. Deshalb erfolgt die Herstellung
des Elektrpkatalysators insbesondere, in der Weise, daß den pulverförmigen Komponenten ein löslicher und/oder,
ein im Endprodukt, verbleibender Zusatzstoff, der zur Ausbildung einer großen Oberfläche,dient, beigemischt wird. Als
Zusatzstoff, der unlöslich ist und deshalb im Endprodukt
verbleibt, wird vorzugsweise Aktivkohle verwendet. Als
lösliche Zusatzstoffe, welche nach der Fertigstellung des Katalysators aus dem Endprodukt herausgelöst werden, eignen
sich insbesondere Natriumfluorid und Kaliumcarbonat.
< - - -Der
Zusatzstoff schützt das Metallpulver bzw. dessen pulverförmige
Verbindung während der Reaktion mit den beiden Elementen oder deren Verbindungen vor dem Zusammensintern,
wodurch Katalysatoren mit einer großen aktiven Fläche erhalten werden. Darüber hinaus wird beim Zusatz derartiger
Stoffe die Reaktionszeit verkürzt. Die Zusatzstoffe sind
gegenüber den Ausgangsmaterialien und den Reaktionsprodukten inert und sie weisen einen Schmelzpunkt auf, der über der
Reaktionstemperatur liegt.
Besonders vorteilhaft wird bei der Herstellung der ternären Metallverbindungen für den Elektrokatalysator das Metall in
Form eines Produktes verwendet, das durch.Reduktion von k tallsalzen, insbesondere durch Reduktion von Metalloxala-
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ten oder Metallcarbonaten, dargestellt wird; als Reduktionsmittel kann dabei insbesondere Wasserstoff dienen. Derartige
Metalle weisen eine große Oberfläche auf und sind sehr reaktionsfähig.
Anhand einiger Figuren und Ausführungsbeispiele soll die Erfindung noch näher erläutert werden. Die Figuren 1 bis
zeigen Kennlinien von Elektroden, welche den erfindungsgemäßen Elektrokatalysator enthalten.
Zur Herstellung von pulverförmigem GoPS werden 4,24 g
Co-PuIver (Korndurchmesser: etwa 1 /um) mit 4,24 g NaF-PuIver
vermischt und zusammen mit 8,00 g PpS,--Pulver in eine dickwandige Quarzampulle eingebracht. Die Ampulle wird
evakuiert und abgeschmolzen. In einem Rohrofen wird die Ampulle für 16 h auf eine Temperatur von 65O0C erhitzt. Nach
beendeter Reaktion wird abgekühlt und die Ampulle geöffnet. Das erhaltene grauschwarze Pulver wird in destilliertes
Wasser eingetragen, um das Natriumfluorid herauszulösen; dabei entwickelt sich HpS. Das Pulver wird anschließend
getrocknet.Httels Debye-Seherrer-Aufnahmen wurde die
Zusammensetzung des Endproduktes untersucht und festgestellt, daß CoPS vorliegt.
Das nach der beschriebenen Weise hergestellte pulverförmige
CoPS wird in eine gestützte Elektrode eingebaut. Dazu wird das Katalysatormaterial in 2,5 m HpSO. suspendiert und auf
Asbestpapier sedimentiert. Zur Stützung und Kontaktierung
wird anschließend auf die Kataiysatorschicht ein Kohlegewebe aufgebracht. Die Katalysatorbelegung beträgt im vorliegenden
Beispiel etwa 200 mg/cm .
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Die Kennlinien einer derartigen Elektrode wurden in einer
Halbztellenanordnung mit 2,5 m HpSO. als Elektrolytflüssigkeit gemessen. Als die Elektrode in die Elektrolytflüssigkeit
eingetaucht wurde,· stellte sie ein Potential von 0,6 V,
gemessen gegen die reversible E0 -Elektrode im gleichen
Elektrolyten, ein. Mit einem Überdruck von 10 N/cm wurde
der Elektrode dann Wasserstoff zugeführt; nach ca. 4 Minuten
hatte sie das reversible Hp-Potential erreicht. Durch potentiodynamische Belastung mit langsamer Potentialgeschwindigkeit (0,4 V/min) wurden nun die Kennlinien aufgenommen.
Wie der Fig. 1, die derartige Kennlinien zeigt, entnommen werden kann, erhält man bei 220C und einer
Polarisation von 200 mV eine Stromdichte von 12 mA/cm
(Kurve 10). Die mit Argon anstelle von H2 aufgenommene
Kurve 11 zeigt, daß bis zu einem Potential von 0,35 V keine Korrosion auftritt.
Fig. 2 zeigt bei einer Elektrolyttemperatur von 700C und
sonst gleichen Bedingungen gemessene Kennlinien. Es zeigt
sich, daß man mit Wasserstoff bei einer Polarisation von
200 mV eine Stromdichte von 60 mA/cm (Kurve 20) erhält,
und man erkennt an Hand der mit Argon erhaltenen Kurve 21., daß der Bereich der Korrosionsbeständigkeit selbst bei
einer Elektrolyttemperatur von 700C wenigstens bis zu 0,3 V
reicht. Bei den Kurven 10, 11, 20 und 21 wurde der Spannungsabfall zwischen der Lugginsonde und der Arbeitsschicht der
Elektrode eliminiert (IR-Kompensation).
Wie bereits ausgeführt wurde, ist es bei der technischen
Anwendung von Elektrokatalysatoren oft wichtig, daß der
Katalysator durch im Reaktionsgas vorhandenes Kohlenmonoxid in seiner Wirkung nicht beeinträchtigt wird. Untersuchungen
an CoPS-Elektroden haben nun gezeigt, daß bei po'tentiostatischer
Belastung beim Übergang von reinem Wasserstoff auf
ein 2 Vol.-# CO enthaltendes Gasgemisch die Stromdichte nur
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um etwa 10 $ sinkt und daß dieser Einfluß vollständig
reversibel ist, d.h. die Stromdichte beim Übergang zu reinem H2 wieder auf den ursprünglichen Wert ansteigt.
Um die katalytische Aktivität von CoPS bei der anodischen
Oxidation von Formaldehyd und Ameisensäure zu, testen, wurden Kennlinien bei potentiodynamischer Belastung (Potentialgeschwindigkeit:
0,1 V/min) aufgenommen; dieae Kennlinien sind in Fig. 3 dargestellt. Die Kurven wurden mit einer
gestützten Elektrode (Belegungsdichte: 200 mg/cm ) bei 70°0 erhalten. Kurve 30 gilt für eine lösung von HOHp in
2,5 m H2SO. und Kurve 31 für eine Lösung von HCOOH in
2,5 m H3SO4; Kurve 3.2 gilt für die reine Elektrolytflüssigkeit,
d.h. 2,5 m H3SO4.
Weitere Untersuchungen haben gezeigt, daß CoPS auch für die
Reduktion von Sauerstoff eine katalytische Aktivität zeigt, d.h. in Kathoden von Brennstoffelementen mit saurem Elektrolyten
als Elektrokatalysator einge&etzt werden kann. So wurde beispielsweise an einer gestützten CoPS-Elektrode mit
einer Belegungsdichte von 200 mg/cm bei einem Potential von 0,6 V in 2,5 m H2SO4 bei einer Temperatur von 22°C eine
Stromdichte von -25 mA/cm gemessen (Sauerstoffdruck:
10 N/cm ). Im Dauerversuch zeigte sich jedoch, daß diese Stromdichte nur bei Raumtemperatur konstant blieb; als der
Elektrolyt auf 700C erwärmt wurde, stieg die Stromdichte
.zunächst an, sank dann aber infolge der Korrosion des Katalysators ab.
Zur Herstellung von pulverförmigem CoAsS werden 3,83 g
Co-PuIver und 7,66 g NaF-PuIver vermischt und mit 8,00 g
As3S5-PuIver in eine dickwandige Quarzampulle eingebracht.
Im Rohrofen wird die Ampulle, nachdem sie evakuiert und
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abgeschmolzen wurde, 24 h lang auf 65O°C erhitzt. Nach
beendeter Reaktion wird abgekühlt und die Ampulle geöffnet. Das As η S-r-Pulver ist dabei restlos umgesetzt. Mit
destilliertem Wasser wird anschließend das NaF-Pulver
'herausgewäsehen, wobei etwas HoS entweicht. Die Röntgenstrukturanalyse zeigt, daß die ternäre Metallverbindung
CoAsS mit kubischer Struktur entstanden ist.
Wie in Beispiel 1 wurde die Verbindung CoAsS zur elektrochemischen
Untersuchung in eine gestützte Elektrode eingebaut (Belegungsdichte: 200 mg/cm ). Es zeigte sich, daß die
Elektrode in 2,5 m H2SO^ als Elektrolytflüssigkeit bei
220C ein Potential von 0,66 V einstellte. Dies änderte sich
aber sehr schnell, als die Elektrode mit H2 (Druck: 12 N/cm )"
versorgt wurde: Nach 2 Minuten stellte die Elektrode das reversible H2-Potential ein^ Weitere Untersuchungen ergaben,
daß die Elektrode bei Raumtemperatur und einer Polarisation
von 200 mV mit einer Stromdichte von 5 mA/cm belastet werden kann.
Außer in Brennstoffelementen kann der erfindungsgemäße Elektrokatalysator auch in anderen elektrochemischen Zellen —
zur Elektrosynthese oder Elektrolyse - sowie in Akkumulatoren verwendet werden. Bei der Verwendung in Akkumulatoren kann
der erfindungsgemäße 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. Um 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 H3O + 2 e" · -4 H2 + 2 OH") ,Man
Kennt nun prinzipiell zwei Möglichkeiten eines Eingriffs.
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Einmal kann in den Akkumulator eine sogenannte ■Verzehrelektrode
eingebaut werden, an der der gebildete Wasserstoff elektrochemisch umgesetzt und auf diese Weise wieder in
Lösung gebracht wird. Andererseits kann man im Akkumulator eine sogenannte Indikatorelektrode verwenden, die katalytisch
aktiv ist und die 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 Ladevorgang
zu beenden.
7 Patentansprüche
3 Figuren
3 Figuren
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Claims (7)
1. Elektrokatalysator, insbesondere für Anoden in Brennstoffelementen
mit saurem Elektrolyten,-aus wenigstens einer Verbindung aus einem Metall der Eisengruppe des Periodensystems
der Elemente mit Phosphor, Arsen, Antimon, Wismut, Schwefel, Selen oder Tellur, dadurch gekennzeichnet, daß die
Metallverbindung zwei verschiedene Elemente aus der Gruppe
Phosphor, Arsen, Antimon, Wismut, Schwefel, Selen und Tellur
enthält und halbleitende Eigenschaften aufweist.
2. Elektrokatalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß er PePS enthält.
3. Elektrokatalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der CoPS enthält. :
4· Elektrokatalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß er CoAsS enthält.
5. Elektrokatalysator nach einem der Ansprüche 1 Ms 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Katalysatormaterial pulverförmig ist und einen Korndurchmesser zwischen 1 und 50 yu aufweist.
6. Verfahren zur Herstellung eines Elektrokatalysators nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Metall der Eisengruppe oder eine Verbindung eines dieser Metalle in Pulverform bei erhöhter Temperatur
mit zwei verschiedenen Elementen aus der Gruppe Phosphor, Arsen, Antimon, Wismut, Schwefel, Selen und Tellur oder mit
wenigstens einer Verbindung dieser beiden Elemente zur Reaktion gebracht wird.
7. Verfahren.nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß den
pulverförmigen Komponenten ein löslicher und/oder ein im
Endprodukt verbleibender Zusatzstoff zur Ausbildung einer großen Oberfläche beigemischt wird.
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Leerseite
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