DE2404444B2 - Sauerstoffauflösungs- und -abscheidungselektrode für Metall/Luft-Zellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine poröse Sauerstoffauflösungs- und -abscheidungselektrode für Metall/Luft-Zellen mit einer elektrolytseitigen hydrophilen Schicht aus Nickel zur Sauerstoffabscheidung, einer gasseitigen hydrophoben Schicht aus Kunststoff und einer zwischen diesen beiden Schichten angeordneten, eine eingelagerte metallische Struktur enthaltenden hydrophoben Schicht aus Kohle zur Sauerstoffauflösung.

Elektroden zur Gasauflösung und -abscheidung, im folgenden kurz als Mybrid-Elektroden bezeichnet, sind beispielsweise in der DT-OS 19 21 157 beschrieben. Kennzeichnend für diesen Elektrodentyp ist, daß er in einer Elektrode sowohl einen Katalysator für die Gasabscheidung als auch einen Katalysator für die Gasauflösung enthält, wobei die Katalysatoren in zwei getrennten Schichten angeordnet sind. Dabei enthält die elektrolytseitige hydrophile Schicht den Katalysator für die Gasabscheidung und die gasseitige hydrophobe Schicht den Katalysator für die Gasauflösung. Als Katalysatoren für die Gasabscheidung können Nickel oder Graphit verwendet werden, während die zur Gasauflösung verwendeten Katalysatoren Kohle, Silber, mit Silber imprägnierte Kohle sowie Kombinationen von Kohle mit Nickel- und Kobaltoxid, Kohle mit Kobalt- und Aluminiumoxid oder Kohle mit Manganoxid sein können.

Der wesentliche Vorteil einer Hybrid-Elektrode liegt darin, daß nur die für die Gasabscheidung verwendeten Katalysatoren und die gegebenenfalls vorhandenen Gerüstmaterialien beim Potential der Gasabscheidung korrosionsbeständig sein müssen. Dabei wird von der Vorstellung ausgegangen, daß die elektrolytseitige hydrophile Schicht die Stromlinien nur unwesentlich in die gasseitige hydrophobe Schicht eindringen läßt, so daß Partikel der gasseitigen Schicht, die über die Elektrolytflüssigkeit einen Kontakt zur Metallelektrode haben, auch während der Gasabscheidung auf dem Ruhepotential liegen und somit korrosionsgeschützt sind. Dadurch wird der Bereich der gasseitig verwendbaren Gerüst- und Katalysatormaterialien wesentlich erweitert.

Es sind ferner Hybrid-Elektroden zur Auflösung und Abscheidung von Sauerstoff für Metall/Luft-Zelien bekannt, welche aus einer elektrolytseitigen hydrophilen Nickelschicht für die 02-Abscheidung, einer hydrophoben Kohleschicht für die O2-Auflösung und einer gasseitigen hydrophoben Kunststoffschicht, die ein Austreten des Elektrolyten verhindert, bestehen (Siemens Forschungs- und Entwicklungsberichte, Band 1, Nr. 2/72, Seite 221 bis 226). In die hydrophobe Kohleschicht kann dabei ein Metallnetz zur Stromabnahme eingelagert sein.

Elektroden dieser Art haben sich im Vergleich zu den anderen bekannten Elektroden als vorteilhaft erwiesen, sie haben aber beispielsweise bei einer zyklischen Belastung von jeweils sechsstündiger O2-Abscheidung und O2-Auflösung bei einer Stromdichte von 30 mA/cm² und einem Potential von —200 bis -300 mV, gemessen gegen eine Hg/HgO/6 m KOH-Bezugselektrode, nur

eine Lebensdauer von 50 bis 60 Zyklen. Die begrenzte Lebensdauer dieser Elektroden ist dabei ausschließlich auf den mangelnden mechanischen Zusammenhalt der einzelnen Schichten zurückzuführen. Der in der Kohleschicht enthaltene Kunststoff soll neben der Hydrophobierung der Kohle zwar auch für die mechanische Stabilität dieser Schicht und für die Haftung der einzelnen Schichten aneinander sorgen, es zeigt sich aber, daß auch bei hohen Kunststoffanteilen, etwa von 40 Gew.-%, sowohl die Haftung der Kohleschicht an der Nickelschicht und die Haftung der Kunststoffschicht an der Kohleschicht als auch die mechanische Stabilität der Kohleschicht über längere Zeiträume hinweg nicht gewährleistet ist. Die mechanische Beanspruchung resultiert dabei insbesondere durch den beim Aufladevorgang an der Grenze zwischen Nickel- und Kohleschicht entwickelten Sauerstoff, durch welchen die Kohleschicht von der Nickelschicht abgesprengt wird. Eine mechanische Beanspruchung ergibt sich auch an der Grenze zwischen Kohleschicht und Kunststoffschicht; der Grund hierfür dürfte in dem durch die Elektrolytflüssigkeit ausgeübten Druck zu sehen sein.

In der DT-OS 19 38 645 ist eine Gasdiffusionselektrode beschrieben, die ein elektrisch leitendes poröses Substrat in Form einer gesinterten Nickelplatte und damit in Kontakt befindliches Katalysatormaterial aufweist. An einer Oberfläche des Substrates ist eine damit in elektrisch leitender Verbindung stehende poröse, elektrisch leitende Platte, etwa in Form eines Gitters aus porösem rostfreiem Stahl, angeordnet, die eine niedrigere Sauerstoffüberspannung aufweist als das Substrat mit dem Katalysatormaterial. Die poröse Platte kann mit dem Substrat mechanisch verbunden sein. Ferner kann die Außenfläche des Katalysatormaterials mit einem dünnen Film aus Polytetrafluorethylen überzogen sein.

Aus der DT-OS 17 71 071 ist eine Leichtelektrode für elektrochemische Zellen aus einer Polymerisatmembran, einer katalytischen Schicht und einem Metallgitter bekannt, bei der das Metallgitter in derselben Ebene wie die Polymerisatmembran und die katalytische Schicht liegt oder sich über die Polymerisatmembran und die katalytische Schicht hinaus erstreckt, wobei eine Oberfläche des Gitters praktisch frei von der katalytischen Schicht ist. Den genannten Druckschriften sind aber keine Maßnahmen zu entnehmen, die einen festen Zusammenhalt sämtlicher Schichten, aus denen die Elektroden aufgebaut sind, gewährleisten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine poröse Sauerstoffauflösungs- und -abscheidungselektrode für Metall/ Luft-Zellen mit einer elektrolytseitigen hydrophilen Schicht aus Nickel zur Sauerstoffabscheidur.g, einer gasseitigen hydrophoben Schicht aus Kunststoff und einer zwischen diesen beiden Schichten angeordneten, eine eingelagerte metallische Struktur enthaltenden hydrophoben Schicht aus Kohle zur Sauerstoffauflösung hinsichtlich des Zusammenhaltes der einzelnen Schichten und der mechanischen Stabilität weiter zu verbessern. Auf diese Weise soll gewährleistet werden, daß die Elektrode auch über längere Betriebszeiten hinweg mechanisch ausreichend stabil bleibt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die in die Kohleschicht eingelagerte metallische Struktur elektrolytseitig fest mit der Nickelschicht verbunden ist und gasseitig zumindest teilweise über die Kohleschicht hinaus- und in die Kunststoffschicht hineinragt, daß in die Kunststoffschicht ebenfalls eine metallische Struktur eingelagert ist und daß diese metallische Struktur fest mit dem in die Kunststoffschicht hineinragenden Teil der in die Kohleschicht eingelagerten metallischen Struktur verbunden und außer im Bereich der Stellen, an denen sie fest mit der metallischen Struktur der Kohleschicht verbunden ist, mit einem Überzug aus Kunststoff versehen ist.

In der erfindungsgemäßen Hybrid-Eltktrode sind die einzelnen Schichten mechanisch starr miteinander verbunden, wodurch eine Trennung ausgeschlossen ist. Der stabile Aufbau führt dabei zu wesentlich längeren Betriebszeiten im Vergleich zu den bisher verwendeten Elektroden. Die mechanische Bindung erfolgt durch metallische Brücken, die von der Nickelschicht bis zur Kunststoffschicht reichen. Durch diese feste Verbindung wird gleichzeitig die Kohleschicht fixiert, so daß der Kunststoff in der Kohleschicht nicht weiter als Bindemittel fungieren und die einzelnen Schichten zusammenhalten muß, sondern lediglich noch zur Hydrophobierung der Koh/eschicht dient Deshalb kann der Kunststoffanteil in der Kohleschicht beträchtlich reduziert und der Kohleanteil damit wesentlich erhöht werden, so daß die Elektroden höher belastet werden können.

Die metallische Struktur in der Kohleschicht besteht vorteilhaft aus einzelnen Drähten, vorzugsweise Nikkeidrähten, die punktweise mit der elektrolytseitigen Nickelschicht verbunden sind. Diese Drähte sind vorzugsweise in Form einer Sprossenwand angeordnet. Die metallische Struktur in der Kunststoffschicht ist vorteilhaft ein Streckmetall, vorzugsweise aus Nickel, wobei dieses Streckmetall punktweise mit dem in die Kunststoffschicht hineinragenden Teil der metallischen Struktur der Kohleschicht verbunden ist. Elektroden, die einen derartigen Aufbau aufweisen, zeigen die höchste Lebensdauer.

Die metallischen Strukturen in der Kohle- und der Kunststoffschicht können aber auch Metallnetze sein. Eine aus Nickel bestehende metallische Struktur der Kohleschicht kann auch in der Weise ausgebildet sein, daß in eine Oberfläche der elektrolytseitig verwendeten Nickelschicht eine Maschen- oder Gitterstruktur eingeprägt worden ist, beispielsweise durch Ausstanzen. Die Hohlräume nehmen dann das Kohlematerial auf. Ferner kann auch die metallische Struktur der Kohleschicht aus Streckmetall bestehen, wobei beispielsweise auch zwei Streckmetalle mit nichtquadratischen Maschen um 90° gegeneinander versetzt mit der Nickelschicht verbunden sein können.

Zur Hydrophobierung der Kohleschicht dient Kunststoffmaterial. Der Gehalt der Kohleschicht an Kunststoff beträgt dabei vorzugsweise etwa 20 Gew.-%. Als Kunststoff wird sowohl in der Kohle- als auch in der Kunststoffschicht vorteilhaft Polytetrafluoräthylen (PTFE) verwendet. Als weitere Kunststoffe kommen beispielsweise Polytrifluorethylen und Polytrifluorchlorethylen in Frage. Wie bereits ausgeführt, ist dabei die metallische Struktur in der Kunststoffschicht, beispielsweise das Streckmetall, mit einem Überzug aus dem verwendeten Kunststoff versehen, außer im Bereich der Stellen, an denen es mit der metallischen Struktur der Kohleschicht verbunden ist Diese Kunststoffbeschichtung garantiert eine gute Verbindung mit dem restlichen Kunststoffanteil dieser Schicht und somit eine gute Haftung des Kunststoffs an der eingelagerten Metallstruktur.

Die erfindungsgemäße Elektrode kann vorteilhaft in folgender Weise hergestellt werden. Zunächst wird eine

erste Metallstruktur durch Punktschweißung mit einer Nickelschicht verbunden und in diese Metallstruktur ein Gemisch aus Kohle und einem hydrophoben Kunststoff eingebracht. Dann wird gepreßt und die von der Nickelschicht abgewandte Oberfläche der Metallstruktur freigelegt, d. h. anhaftendes Kohle- und Kunststaffmaterial wird entfernt. Auf diese Weise wird eine an der Nickelschicht anhaftende Kohleschicht erzeugt, wobei die Metallstruktur teilweise aus der Kohleschicht herausragt. Eine zweite Metallstruktur wird derart mit einem hydrophoben Kunststoff umhüllt, daß einzelne metallische Bereiche frei von Kunststoff bleiben. Die metallischen Bereiche dieser zweiten Metallstruktur werden dann durch Punktschweißung mit der freien Oberfläche der ersten Metallstruktur verbunden. Auf die zweite Metallstruktur wird nachfolgend ein hydrophober Kunststoff in der Weise aufgebracht, d?£ diese Metallstruktur vollständig in eine Kunststoffschicht eingebettet ist, welche sich bis zur Kohleschicht erstreckt. Zur Erzielung einer festen Haftung des Kunststoffes wird nachfolgend gesintert.

Anhand dreier Figuren und eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung noch näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 bis 3 Bauteile für eine erfindungsgemäße Hybrid-Elektrode sowie eine aus diesen Bauteilen hergestellte Elektrode schematisch im Schnitt,

Fig.4 eine schematische Darstellung des Schichtenaufbaus der erfindungsgemäßen Hybrid-Elektrode und

F i g. 5 in graphischer Darstellung das Potential-Zeit-Verhalten einer Hybrid-Elektrode nach der vorliegenden Erfindung.

Im folgenden Ausführungsbeispiel wird das zur Herstellung der Hybrid-Elektrode bevorzugte Verfahren näher erläutert. Zur Herstellung der Hybrid-Elektrode werden dabei zwei Bauteile verwendet. Das eine, in Fig. 1 dargestellte Bauteil A umfaßt die Nickeldeckschicht und die metallische Struktur für die Kohleschicht, das andere, in Fig.2 dargestellte Bauteil B besteht aus der teilweise mit Kunststoff überzogenen metallischen Struktur für die Kunststoffschicht. Zur Herstellung des Bauteiles A werden auf eine Seite einer etwa 10 cm χ 10 cm großen Nickelplatte 12 mit einer Dicke von ca. 0,25 mm parallel zu einem Rand der Nickelplatte mit einem gegenseitigen Abstand von etwa 1 cm zehn Nickeldrähte 11 mit einem Durchmesser von ca. 0,5 mm aufgepunktet. Senkrecht dazu wird an jeder der beiden anderen Randzonen der Nickelplatte je ein an den Enden sämtlicher Nickeldrähte anliegender weiterer Nickeldraht auf die Nickelplatte aufgepunktet, so daß sich eine Anordnung der Nickeldrähte in Form einer Sprossenwand ergibt. Auf diese Weise entstehen neun durch Nickeldrähte begrenzte Felder mit einer Fläche von ca. 1 cm χ 9 cm und einer Tiefe von ca. 0,5 mm (entsprechend der Drahtstärke). In diese Felder bzw. Vertiefungen des Bauteiles A wird anschließend, wie Fig.3 zeigt, zur Bildung der hydrophoben Kohleschicht eine Kohle und PTFE enthaltendes Gemisch 15 eingebracht, dann wird gepreßt und nachfolgend von den Oberkanten der Nickeldrähte U das anhaftende Kohle/PTFE-Gemisch entfernt, so daß die Nickeldrähte U teilweise aus der Kohleschicht 15 herausragen.

Die Nickelschicht weist vorzugsweise eine Porosität von ca. 50% auf, der Porendurchmesser liegt im allgemeinen maximal bei 5 bis 7μ. Als Kohlematerial wird vorzugsweise bei 240O⁰C angraphitiertcr RuDnudclkoks (Korngröße < 60 μ) verwendet, der bei etwa 850⁰C 3 Stunden lang mit Ammoniak aktiviert wurde. Unter Rußnudelkoks sind dabei ein aus Ruß, Koks und einem Bindemittel, wie Teer oder Pech, zunächst in Form dünner Stränge hergestelltes und anschließend

, gebranntes und gemahlenes Produkt verstanden. Eine Steigerung der Aktivität der Hybrid-Elektrode kann durch Belegung der Kohle mit Silber oder anderen aktiven Komponenten erreicht werden. Zur Herstellung einer 100 cm² großen Elektrode wird vorzugsweise eine _lü Mischung aus etwa 3 g Kohle, 0,8 g PTFE und 0,2 g Füllstoff (beispielsweise Na2SO<), jeweils in Pulverform, auf die mit den Nickeldrähten fest verbundene Nickelschicht aufgebracht, dann wird mit etwa 1000 N/cm² gepreßt.

ι ί Zur Herstellung des in F i g. 2 dargestellten Bauteiles B, das im vorliegenden Fall aus einem teilweise mit PTFE 14 überzogenen Streckmetall 13 besteht, wird ein flachgewalztes, ca. 10 cm χ 10 cm großes Stück Streckmetall 13 aus Nickel (Dicke 0,2 mm, Drahtstärke 0,4 mm,

>u Maschenweite 3 mm χ 6 mm) in eine Schablone eingespannt. Die beiden Oberflächen des Streckmetalls werden dann teilweise abgedeckt, und zwar in der Weise, daß beim nachfolgenden Besprühen mit einer PTFE-Suspension zwischen jeweils ca. 9 mm breiten

>·, Bereichen aus mit PTFE 14 umhülltem Streckmetall ca. 1 mm breite Bereiche 17 aus blankem Metall verbleiben. Das PTFE wird dabei in Form einer Suspension in einem Gemisch von 3 Gewichtsteilen n-Propanol und 1 Gewichtsteil Isoamylalkohol mittels einer Spritzpistole

κ, aufgebracht. Nach der Entfernung des Suspensionsmittels wird das PTFE bei etwa 380⁰C etwa 15 Minuten lang vorgesintert.

Das das Kohle/PTFE/Füllstoff-Gemisch enthaltende Bauteil A und das Bauteil B werden anschließend, wie

i-, F i g. 3 zeigt, so aufeinandergelegt, daß die PTFE-freien Bereiche 17 des Streckmetalls 13 auf die kohlefreien Oberflächen der Nickeldrähte 11 zu liegen kommen. Dann werden die metallischen Bereiche der beiden Bauteile durch Punktschweißung starr miteinander

4(i verbunden. Die dabei entstehende Baueinheit wird anschließend zusammengepreßt, damit die mit PTFE umhüllten Streckmetallstege fest auf der Kohleschicht aufliegen. Schließlich wird die Kunststoffschicht 16 gebildet bzw. durch Einbringen von PTFE in die

■η Maschen des Streckmetalls und auf das Streckmetall vervollständigt.

Die hydrophobe PTFE-Schicht wird dabei durch Sedimentation von in einem aus gleichen Teilen Isopropanol und Essigsäureäthylester bestehenden

-,Ii Gemisch (200 ml) suspendiertem PTFE-Pulver (5 g) auf die freie Kohle bzw. das PTFE-umhüllte Streckmetall hergestellt. Das Suspensionsmittel wird nach ca. 30 Minuten durch die Kohle- und Nickelschicht abgesaugt. Anschließend wird bei etwal00°C etwa 15 Minuten lang

v< im Trockenschrank getrocknet und dann unter Stickstoff bei etwa 380⁰C für ca. 45 Minuten gesintert, wobei sich das sedimentierte PTFE mit dem vorgesinterten PTFE 14 am Streckmetall 13 zu einer einheitlichen Kunststoffschicht 16 verbindet. In der fertigen Elektro-

ι,ιι de ist nunmehr das Streckmetall 13 vollständig in die Kunststoffschicht 16 eingebettet und die- Nickeldrähte Jl ragen an den Stellen, an denen sie mit den PTFE-freien Bereichen 17 des Streckmetalls 13 verbunden sind, aus der Kohlcschicht 15 heraus und in

«'. die Kunststoffschicht 16 hinein.

Über die rein metallischen Brücken (Ni-Decksohicht — Ni-Drähte der Kohleschicht — Metallstegcdesinder PTFE-Schicht angeordneten Streckmetall aus Nickel)

sind die Nickelschicht 12 und die Kunststoffschicht 16 mechanisch starr miteinander verbunden, wobei gleichzeitig die Kohleschicht 15 fixiert ist. Durch die Fixierung des Kohlematerials in der Elektrode hat das PTFE in dieser Schicht nicht mehr die Funktion eines Binders, sondern nur noch die Funktion eines Hydrophobierungsmittels. Der PTFE-Anteil kann deshalb von etwa 40% bis auf 20% reduziert werden. Diese Verminderung wirkt sich positiv auf die Leitfähigkeit der Kohle-Arbeitsschicht aus. Im allgemeinen liegt der Gehalt der Kohleschicht an Kunststoff etwa zwischen 20 und 30 Gew.·%, bezogen auf das Gewicht dieser Schicht ohne die metallische Struktur.

Eine derart hergestellte Elektrode wiegt etwa 25 g, wobei auf die verschiedenen Bestandteile folgende Anteile entfallen: Nickelschicht und Nickeldrähte 12 g, Kohle/PTFE/Füllstoff-Gemisch 4 g, PTFE-beschichtetes Ni-Streckmetall 4 g, restliches PTFE in der Kunststoffschicht 5 g. Da der Füllstoff beim Betrieb der Elektrode durch die Elektrolytflüssigkeit, beispielsweise 6 m KOH, herausgelöst wird, wodurch die Porosität der Kohleschicht erhöht wird, beträgt der Gehalt der Kohleschicht an Kunststoff lediglich etwa 21 Gew.-%.

Die auf die beschriebene Weise hergestellte Elektrode wird zur Kontaktierung mit einem Nickelnetz versehen, das an einen Rand der Nickeldeckschicht angepunktet wird. Anschließend wird die Elektrode in einen Elektrodenrahmen aus Kunststoff, beispielsweise aus Polystyrol, eingeklebt.

In F i g. 4 ist schematisch der Schichtenaufbau einer Hybrid-Elektrode 20 nach der Erfindung dargestellt. Die eigentliche Elektrode ist samt einem Kontaktnetz 21 in einem Kunststoffrahmen 22 angeordnet. Elektrolytseitig wird die Elektrode durch eine poröse Nickelschicht 23 begrenzt, mit der das Kontaktnetz 21 verbunden ist. Mit der Nickelschicht 23 fest verbunden sind Drähte 24, welche die in die Kohleschicht 25 eingelagerte metallische Struktur bilden. Die Drähte 24 sind an zahlreichen Stellen fest mit einem Streckmetall 26 verbunden, das die metallische Struktur der die Elektrode gasseitig begrenzenden Kunststoffschicht 27 bildet.

ίο In Fig.5 ist das Potential-Zeit-Verhalten einer nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Hybrid-Elektrode dargestellt. Dabei ist auf der Abszisse die Zyklenzahl aufgetragen und auf der Ordinate das Potential ε in mV, gemessen gegen eine Hg/HgO-Bezugselektrode in 6 m KOH als Elektrolytflüssigkeit. Die Elektrode wurde wechselweise im 6 Stunden-Rhythmus (6 Stunden entladen und 6 Stunden laden) mit einer Stromdichte von 40 mA/cm² belastet. Es zeigt sich, daß das kathodische Potential (Entladepotential) etwa bis zum 100. Zyklus bei ca. -200 mV liegt. Etwa ab dem 100. Zyklus fällt das Potential dann langsam ab und erreicht nach dem 200. Zyklus etwa - 320 mV. Das anodische Potential (Ladepotential) liegt etwa bis zum 100. Zyklus annähernd konstant bei etwa +660 mV und sinkt dann bis zum 200. Zyklus langsam auf etwa + 600 mV ab. Aus diesem Verhalten ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Hybrid-Elektrode hinsichtlich ihrer mechanischen Stabilität — im Vergleich zu den bislang verwendeten Elektroden — stark verbessert ist und demnach eine erhöhte Lebensdauer aufweist; sie eignet sich deshalb vorzüglich zur Verwendung in Metall/Luft-Zellen und Metall/Lutft-Batterien.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Poröse Saiierstoffauflösungs- und -abscheidungselektrode Tür Metall/Luft-Zellen mit einer elektrolytseitigen hydrophilen Schicht aus Nickel zur Sauerstoffabscheidung, einer gasseitigen hydrophoben Schicht aus Kunststoff und einer zwischen diesen beiden Schichten angeordneten, eine eingelagerte metallische Struktur enthaltenden hydrophoben Schicht aus Kohle zur Sauerstoffauflösung, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Kohleschicht (25) eingelagerte metallische Struktur (24) elektrolytseitig fest mit der Nickelschicht (23) verbunden ist und gasseitig zumindest teilweise über die Kohleschicht (2S) hinaus- und in die Kunststoffschicht (27) hineinragt, daß in die Kunststoffschicht (27) ebenfalls eine metallische Struktur (26; 13) fest mit dem in die Kunststoffschicht (27; 16) hineinragenden Teil der in die KohJeschicht (25; 15) eingelagerten metallischen Struktur (24; !1) verbunden und außer im Bereich der Stellen (17), an denen sie fest mit der metallischen Struktur (U) der Kohleschicht (15) verbunden ist, mit einem Überzug aus Kunststoff (14) versehen ist.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Struktur in der Kohleschicht (15) aus einzelnen punktweise mit der elektrolytseitigen Nickelschicht (12) verbundenen Drähten (11) besteht.

3. Elektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte (U) in Form einer Sprossenwand angeordnet sind.

4. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Struktur in der Kunststoffschicht (16) ein Streckmetall (13), insbesondere aus Nickel, ist und daß das Streckmetall (13) punktweise mit dem in die Kunststoffschicht (16) hineinragenden Teil der metallischen Struktur (11) der Kohleachicht (15) verbunden ist.

5. Elektrode nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohleschicht etwa 20 Gew.-% Kunststoff enthält.

6. Elektrode nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff Polytetrafluoräihylen ist.

7. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Metallstruktur durch Puiiktschweißung mit einer Nickelschicht verbunden wird, daß in diese Metallstruktur ein Gemisch aus Kohle und einem hydrophoben Kunststoff eingebracht wird, daß anschließend zur Erzeugung einer Kohleschicht gepreßt und die von der Nickelschicht abgewandte Oberfläche der Metallstruktur freigelegt wird, daß eine zweite Metallstruktur derart mit einem hydrophoben Kunststoff umhüllt wird, daß einzelne metallische Bereiche frei von Kunststoff bleiben, daß diese metallischen Bereiche der zweiten Metallstruktur durch Punktschweißung mit der freien Oberfläche der ersten Metallstruktur verbunden werden, daß auf die zweite Metallstruktur ein hydrophober Kunststoff in der Weise aufgebracht wird, daß diese Metallstruktur vollständig in eine Kunststoffschicht eingebettet wird, welche sich bis zur Kohleschicht erstreckt, und daß nachfolgend gesintert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohle eine weitere katalytisch aktive Substanz beigefügt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kohle/Kunststoff-Gemisch ein Füllstoff zugesetzt wird.