DE2438870A1 - Kathodenelektrode fuer den einsatz in einem elektrolyten - Google Patents

Kathodenelektrode fuer den einsatz in einem elektrolyten

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Description

Patentanwälte Dipl. Inc. F. Veickmann, 2438870
Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
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8 MÜNCHEN 86, DEN
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ERO TANTAL Kondensatoren
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Kathodenelektrode für den Einsatz in einem Elektrolyten
Die Erfindung betrifft eine Kathodenelektrode für den Einsatz in einem flüssigen oder halbflüssigen Elektrolyten, insbesondere Elektrolytkondensator.
Enthält ein elektrisches Gerät eine Kathodenelektrode, deren Oberfläche von einem flüssigen oder halbflüssigen Elektrolyten kontaktiert wird, so sollte diese Kontaktfläche auch den Betriebsbedingungen standhalten können, die sich nach Umpolung der angelegten Spannung ergeben. Die Oberfläche einer Kathodenelektrode (Kathode) arbeitet bei umgepolter Spannung wie eine Anodenelektrode (Anode), und während dieser anodischen Betriebsweise können ein oder mehrere Bestandteile der Kathodenoberfläche, beispielsweise Silberionen, im Elektrolyten gelöst werden, und zwar dann, wenn sie in dem die Bestandteile enthaltenden Metall nicht wirksam festgehalten (gebunden) werden.
Ein typischer Flüssig-Elektrolytkondensator enthält eine Kathodenoberfläche aus Silber, eine filmbildende Anode aus
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Metall, beispielsweise eine Tantal- oder Niob-Anode, und eine die Kathoden- sowie Anodenoberfläche kontaktierende Schwefelsäure als Elektrolyt. Eine auf einen solcherart aufgebauten Kondensator gegebene Gegenspannung führt dazu, daß Silberionen aus der Kathodenoberfläche im Elektrolyten in Lösung gehen und sich auf der Anodenoberfläche elektrolytisch niederschlagen. Eine Gegenspannung, d.h. eine Spannung mit umgekehrtem Vorzeichen, mit einer Größe von einigen Millivolt, kann in einem Kondensator einen beträchtlichen Gegenstrom erzeugen. Wird nun wieder eine Spannung mit der ursprünglichen Polarität angelegt, so kann ein hoher konstanter Leckstrom im Kondensator fließen, und zwar als Folge der elektrolytischen Lösung der Silberionen, die sich während der Gegenspannungsperiode auf der filmbildenden Metallanode niedergeschlagen haben. Während der elektrolytischen Lösung der Silberionen fällt am Kondensator nicht dessen normale Arbeitsspannung ab. Dieser Spannungsverlust hält so lange an, bis die nachteilige Menge an auf der Anode niedergeschlagenem Silber wieder von der Anode in den Elektrolyten in Lösung gegangen ist; erst nach vollständiger Lösung strebt der Kondensator zu seiner normalen Arbeitsspannung zurück.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Kathodenelektrode, deren Bestandteile insbesondere unter einer Spannung mit entgegengesetztem Vorzeichen nicht nennenswert in Lösung gehen; vor allem soll ein flüssiger oder halbflUssiger Elektrolytkondensator angegeben werden, dessen elektrische Eigenschaften auch bei Umpolung der angelegten Spannung langzeitlich gut bleiben. Zur Lösung dieser Aufgabe enthält eine Elektrode der eingangs genannten Art erfindungsgemäß zumindest auf ihrer den Elektrolyten kontaktierenden Oberfläche eine Legierung aus 40 - 90% Gold, Rest im wesentlichen Silber (Au-Ag-Legierung). Alle Proζentangaben sind hierbei Gewichtsprozente.
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Die vorgeschlagene Kathode vermag Gegenspannungen zu widerstehen, ohne daß dabei nachteilige Mengen an Silberionen im die Kathode umgebenden Elektrolyten gelöst und auf einer Anode niedergeschlagen werden. Innerhalb des erfindungsgemäß vorgesehenen Legierungsbereiches verfügt die Kathode über eine wirksame Kapazität, die unter belastenden Bedingungen wie beispielsweise Spannung, Temperatur und Zeit die angestrebte Stabilität aufweist.
Ein erfindungsgemäß ausgestalteter Kondensator enthält neben einer Anode aus filmbildendem. Metall, einem die Anode bedeckenden dielektrischen Oxydfilm des filmbildenden Metalls und einem den dielektrischen Oxydfilm kontaktierenden Elektrolyten eine Kathode der vorgeschlagenen Ausführung.
Die Erfindung soll nachstehend in Verbindung mit der Figur der Zeichnung mit weiteren Merkmalen und Einzelheiten näher erläutert werden. Die Pigur zeigt dabei einen nach der Erfindung ausgeführten Flüssig-Elektrolytkondensator mit einer erfindungsgemäßen Kathode im Seitenschnitt. Um die geschilderten Eigenschaften zu erreichen, wird eine Kathodenseite aus einer Legierung von 40 - 90% Gold, Rest Silber, gebildet. Die Au-Ag-Legierung der Kathodenoberfläche wird bei anodischem Betrieb im Elektrolyten wie beispielsweise Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure und deren Alkalimetallsalzen nicht nachteilig beeinflußt. Silberionen sollten sich aus der Au-Ag-Legierung der Kathode bei kurzzeitigen Gegenspannungen bis etwa 1 V und höher nicht lösen. Wenn die Au-Ag-Legierung weniger als 40% Au enthält, werden Ag-Ionen vom Au nicht in ausreichendem Maße in der Legierung festgehalten, so daß bei einer Spannung entgegengesetzter Polarität nachteilige Mengen an Ag-Ionen in einem Elektrolyten wie beispielsweise · Schwefelsäure gelöst und auf der filmbildenden Metallanode, also der Ta- oder Nb-Anode, abgeschieden werden. Beträgt der
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Au-Gehalt der Legierung mehr als ungefähr 9O?6 der Legierung, kann sich die effektive Kathodenkapazität bei Langzeitbetrieb verringern. Eine erfindungsgemäß ausgeführte Kathode kann, wenn man sie großen WechselstromSchwankungen aussetzt, Stromstärken widerstehen, die um. eine Größenordnung größer sind als die für ein System mit Ag-Kathode zugelassenen Werte.
Au-Ag-Legierungen können durch Ziehen, Warmverformung (Schmieden), Gießen und dgl. zu einem Gehäuse geformt werden. Allerdings ist eine Legierung aus 40 - 90;ό Au, Rest Ag, teuer. Daher ist es häufig unwirtschaftlich, eine derartige Legierung zur Bildung der vollständigen Kathode, also nicht nur der Kathodeno"berflache, auch wenn dies im Einzelfall sinnvoll erscheinen mag, zu verwenden. In Fällen, in denen die Ausbildung der gesamten Kathode als Au-Ag-Legierung unwirtschaftlich ist, kann ein im wesentlichen porenfreier dünner Film (Lage) der erfindungsgemäß zusammengesetzten Au-Ag-Legierung auf einen Träger (Basis) aus einem preiswerteren Material gebracht werden. Beispielsweise kann eine Lage aus Au-Ag-Legierung mit einer Dicke von ungefähr 0,0038 cm. (0,0015 inches) bis ungefähr 0,00635 cm (0,0025 inches) auf der Trägerinnenfläche angeordnet werden. Die Basis hat typischerweise eine Dicke von ungefähr 0,025 cm (0,010 inches). Ein typischer Träger besteht aus einem Metall wie beispielsweise Kupfer, Kupferlegierungen, Silber, Silberlegierungen (andere Legierungen als Au-Ag), Stahl, Nickel, Nickellegierungen, Tantal, Niob u.a. Was das Aufbringen eines dünnen Filmes oder dünnen Lage der erfindungsgemäß zusammengesetzten Au-Ag-Legierung auf die Innenfläche eines Trägers anbelangt, so sollte die Lage im wesentlichen frei von Unvollkommenheiten wie beispielsweise Poren sein, die dem Elektrolyten einen Kontakt zum Träger gestatten würden. Ein Ag- oder Cu-Träger würde Ag- bzw. Cu-Ionen unter Gegenspannung in den Elektrolyten in Lösung geben und sie elektrolytisch auf der Anode niederschla-
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gen lassen, falls der Elektrolyt durch Unvollkoinmenheiten im dünnen Au-Ag-PiIm in Kontakt mit der Basis gelangen würde. Aus diesem G-runde ist vorzugsweise dafür gesorgt, daß die erfindungsgemäß zusammengesetzte Lage der Au-Ag-Legierung im wesentlichen frei von Unvollkoinmenheiten wie beispielsweise Poren ist, die einen Kontakt zwischen Elektrolyt und Basis gestatten wurden.
Obwohl fast jedes Metall als Basismaterial verwendet werden kann, sind die bevorzugten Metalle für den Behälter Ag, Cu und Cu-Legierungen. Ag, Cu und Cu-Legierungen v/erden in erster Linie wegen ihres Widerstandes bevorzugt, den sie unter üblichen Betriebsverhältnissen eines Kondensators chemischen Angriffen von in Kondensatoren üblicherweise verwendeten Elektrolyten wie Schwefelsäure, Salpetersäure und Phosphorsäure entgegensetzen, wenn in der Au-Ag-Lage den Kontakt Elektrolyt-Basis ermöglichende Unvollkoinmenheiten vorliegen. Unter Bedingungen, die eine Oxydation verhindern, werden die elementaren Metalle Ag und Cu sowie ihre Legierungen eher- ' misch nicht angegriffen. Besonders bevorzugte Basismaterialien sind Cu, Ag, Cu-Legierungen, Messing, Bronze und Ni-Gu-Legierungen wie beispielsweise MONEL. Aber auch andere Basisstoffe aus Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt, Legierungsstahl, rostfreiem. Stahl oder anderen festen Metallen können verwendet werden, wenn die Anwendung eine besondere Stabilität oder Festigkeit verlangt. Auch ein filmbildendes Metall wie beispielsweise Ta oder Nb kann als Basismaterial eingesetzt werden.
Es stehen verschiedene Methoden zur Verfügung, die Lage aus der erfindungsgemäß zusammengesetzten Au-Ag-Legierung auf die Innenfläche des Basismaterials aufzubringen; die Erfindung soll in keiner Weise auf das speziell gewählte Aufbringverfahren beschränkt sein. Eine Methode besteht.darin, die
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Au-Ag-Lage auf eine Platte durch eine Heißwalz-Verbindung oder durch Hartlöten aufzubringen. Die Platte wird dann durch einen Tiefzieh-Prozeß zu einem Gehäuse geformt, die Au-Ag-Legierung bildet dabei die Innenfläche dieses Gehäuses. Ein anderes mögliches Verfahren, das für die duktileren Metalle und Legierungen verwendet werden kann, umfaßt die Maskierung der einen Seite einer Ag- oder Cu-Platte und die elektrolytische Abscheidung der erfindungsgemäß vorgesehenen Au-Ag-Lage auf die unmaskierte Seite der Platte. Die so mit der Legierung versehene Platte wird daraufhin zur Schließung jeglicher Poren behandelt, sodann gepreßt und schließlich in die Form eines Gehäuses gezogen, das als Kathode arbeitet. Eine weitere mögliche Methode besteht darin, einem Basismaterial aus Ag oder Gu eine geeignete Gehäuseform zu geben, über die Innenfläche des Gehäuses eine dünne Legierungslage aus Au-Ag zu legen und die Au-Ag-Legierung durch Walzen mit der Gehäuseinnenfläche zu verbinden. Dieses Verfahren schafft für Legierung und Basis eine integrale Struktur, in der die Au-Ag-Lage im wesentlichen frei von Poren ist und eine praktisch konstante Dicke aufweist.
Bei einem vierten möglichen Verfahren können diskrete Au- und Ag-Lagen über die Innenfläche des aus Basismetall bestehenden Gehäuses gebracht und einer Behandlung unterzogen werden, in der die Lagen ineinander diffundieren und die entstehenden Ionen der Au-Ag-Legierung an die Innenfläche des Basismetalls angrenzen. Eine geeignete Behandlung besteht darin, die Au- und Ag-Lagen eine Zeit lang auf eine Temperatur zu erhitzen, bei der die Ag- und Au-Lagen ineinander diffundieren und eine Diffusionsbindung mit der Innenfläche des Basismaterials bilden können.
In einer anderen Kathodenausführung kann im. Gehäuse zwischen dem. Basismaterial und der Au-Ag-Legierung eine weitere Lage
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zwischengeordnet sein. Diese Zwischenlage kann aus filmbildenden Metallen wie beispielsweise Ta oder Nb gewählt sein. Eine solche Wahl gibt die Möglichkeit, eine Ta- oder Nb-lage mit einem billigen Basismaterial wie beispielsweise Cu oder Gu-Legierungen zu verbinden und gleichzeitig die Lage aus Au-Ag-Legierung mit der Ta- oder Nb-Lage zu verfestigen. Die endgültige Dicke der Au-Ag-Legierung liegt in der Größenordnung von ungefähr 0,000127 cm (0,00005 inches) bis etwa 0,00076 cm (0,0003 inches). Die endgültige Dicke des Ta oder Nb liegt etwa zwischen 0,0025 cm (0,001 inches) und 0,0076 cm (0,003 inches). Das Ta oder Nb wirkt als Barriere und erschwert die Kontaktierung zwischen dem Elektrolyten und dem Basismetall. Wird die erfindungsgemäße Kathode mit Au-Ag-Legierung zusammen mit einem gesinterten Anpaßkörper oder einer anderen Anodenausführung für hohe Kapazität verwendet, so bietet ihre glatte Oberfläche keine ausreiebaugroße Fläche für einen guten Kondensatorbetrieb. Strebt man an, daß die Anode nahezu ihre volle Kapazität zeigt, so muß die Kapazitätsfläche der Kathode um ein Vielfaches größer sein als die der Anode. Zur Schaffung einer ausreichend großflächigen Kathodenoberfläche ist es erforderlich, die wirksame Flächengröße der Kathode durch Auftragen eines fein verteilten Materials mit sehr hohem chemischen und elektrochemischen Widerstand gegenüber dem Elektrolyten zu vergrößern. Derartige Materialien enthalten beispielsweise fein verteiltes Pt, Au, Au/Pt-Legierungen, -Kohlenstoff und Mischungen aus den genannten Stoffen. Es ist aufgefunden worden, daß die Gegenwart von Ag in der Legierung zwischen der Au-Ag-Legierung und dem fein verteilten Pt eine Verbindung mit geringem Widerstand schafft, die auch bei hohen Temperaturen und Spannungsbeanspruchungen nicht altert.
Pein verteiltes Pt kann auf die Kathodenoberfläche durch elektrolytisches Abscheiden des Pt aus einer HpPtCIg ent-
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haltenden Lösung oder durch Aufbürsten von Platinschwarz gegeben werden. Kohlenstoff oder Graphit kann als ein Anstrich mit einem, geeigneten Binder, wie er beispielsweise in der US-Patentschrift 3 243 316 beschrieben ist, aufgetragen werden, um. die Teilchen an ihrem Platz zu halten und einen elektrischen Kontakt mit der inerten Metalloberfläche aufrechtzuerhalten. Im Rahmen der Erfindung können auch weitere Auftragetechniken verwendet werden, die aufgezählten Verfahren dienen lediglich als Beispiele.
Der Elektrolyt, der in einem Kondensator mit einer erfindungsgemäßen Kathode verwendet werden soll, muß folgendermaßen beschaffen sein: In ihm dürfen Ionen der elementaren Metalle nicht in einem störenden Ausmaß gelöst werden, wenn die Kathode anodisch arbeitet, eine Kathode, die einer angelegten Gegenspannung ohne Auflösungserscheinungenwidersteht und über eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit verfügt, um bei normaler Betriebsweise wirksam zu arbeiten. Der bevorzugte Elektrolyt für einen Kondensator ist eine 39/o-konzentrierte 'Schwefelsäure; allerdings können auch andere Elektrolyten wie beispielsweise Salpetersäure und Phosphorsäure als Kondensatörelektrolyten verwendet werden. Mr gewisse Anwendungen wäre es möglich, die löslichen Salze dieser Säuren als Elektrolyten einzusetzen, beispielsweise die löslichen Alkali- und alkalischen Salze der Seltenen Erden.
Ein Kondensator mit einer Kathode nach der Erfindung kann bei so geringen Temperaturen wie -550C und so hohen Temperaturen wie ungefähr +1250C, abhängig vom. verwendeten Elektrolyten, betrieben werden.
Es soll nun auf die Figur Bezug genommen werden. Dargestellt, ist ein Kondensator 10 mit einer erfindungsgemäß ausgeführten Kathode 11. Der Kondensator 10 enthält ein Gehäuse 12, das im
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vorliegenden Fall gleichzeitig die Kathode ist. Das Gehäuse 12 umfaßt ein Basismaterial 13 und die mit 14 bezeichnete Au-Ag-Legierung der erfindungsgemäß vorgesehenen Zusammensetzung, die die Innenfläche bedeckt und eine Kathodenoberfläche bildet. Die Gehäuseinnenfläche trägt also eine Legierung (Lage) 14 mit 40 - 90% Au, Rest Ag. Zusätzlich ist eine Lage (Schicht) 15 aus fein verteiltem. Material wie Pt auf die Legierungslage 14 gebracht, um die wirksame Fläche der Kathode zu vergrößern. Eine poröse Anode 16 des Kondensators 10 ist aus einem geeigneten filmbildenden Metall wie beispielsweise Ta oder Wb hergestellt. Die Oberflächen der Anode 16 sind von.einem, (nicht dargestellten) dielektrischen Oxydfilm des filmbildenden Metalls bedeckt. Ein Abstandshalter 17 trägt dazu bei, daß sich die Anode 16 in einem räumlichen Abstand zur Kathodenoberfläche (Schicht) 15 befindet. Eine Ta-Leitung 18 ist durch ein mit einer Öffnung versehenes Verschluß st lick 19 geführt, das beispielsweise aus einem geeignet gummiartigen Material hergestellt sein kann oder eine Glas-Metall-Dichtung (nicht dargestellt) oder.auch eine Glas-Keramik-Dichtung (nicht dargestellt) sein könnte. Die spezielle Abschlußausbildung kann je nach Wunsch abgewandelt werden, um den Erfordernissen besonderer Anwendungsfälle zu genügen. Das Verschlußstück 19 wird durch eine geeignete Umbiegung des Gehäuses 12, in der Figur mit dem. Bezugszeichen 20 versehen, an seinem Platz gehalten. Die Ta-Leitung 18 ist an der mit 21 bezeichneten Stelle mit der Anode 16 verschweißt. Ein Elektrolyt 22, beispielsweise eine 39%-konzentrierte Schwefelsäure, füllt den leeren Zwischenraum, aus und kontaktiert die Kathodenoberfläche 15 sowie den nicht dargestellten, die Anode 16 überdeckenden dielektrischen Film. Die zur Anode führende Leitung (Anodenleitung) 18 ist mit einem Draht 23 in leitende Verbindung gebrächt, beispielsweise durch Schweißen oder Löten.
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Es können verschiedene Anodenformen Verwendung finden. Ebenso kann man neben dem genannten Ta auch andere filmbildende Metalle, insbesondere ETb, als Anoden-Werkstoff einsetzen.
Außerdem ist die Erfindung in keiner Weise auf die spezielle Gestalt des Kathodengehäuses 12 beschränkt; vielmehr kann eine Vielzahl von Formen und Geometrien für das Kathodengehäuse 12 gewählt werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Im folgenden sei ein Beispiel gegeben, um einige mit der Erfindung eröffnete Möglichkeiten zu illustrieren.
Eine Legierung mit etwa 50% Au, Rest Ag, wird auf -Ag als Basismetall gebildet, um eine Kathodenoberfläche herzustellen, wie sie in der Figur dargestellt ist. Die Legierung ist im wesentlichen frei von Poren. Fein verteiltes Pt ist über die Au-Ag-Legierung gegeben, um die Kapazitätsfläche der Kathodenoberfläche zu vergrößern. Als Elektrolyt ist Schwefelsäure und als Anode eine Ta-Anode verwendet. Die Kapazität des Kondensators beträgt etwa 464 Mikrofarad, angelegt ist eine Arbeitsspannung von etwa 6 V (Gleichstrom bzw. Gleichspannung) bei ungefähr 250C. Der Gleichspannungsleckstrom ist etwa 0,21 Mikroampere groß, der Verlustfaktor beträgt etwa ~]6%. Hach etwa 2000 Betriebsstunden mit einer angelegten Arbeitsspannung von ungefähr 6 V Gleichstrom, bei etwa 85°G hat der Leckstrom, etwa eine Größe von etwa 0,10 Mikroampere, ist der Verlustfaktor etwa 23% und beträgt die Kapazität etwa 46.O Mikrofarad.
Eine Legierung von ungefähr 50% Au, Rest Ag, ist auf Silber als Basismetall gebracht, um eine Kathodenoberfläche, wie sie in der Figur dargestellt ist, zu bilden. Die Legierung ist im wesentlichen frei von Poren. Fein verteiltes Pt ist auf
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die Au-Ag-Legierung gebracht, um die Kapazitätsfläche der Kathodenoberfläche zu vergrößern. Als Elektrolyt ist Schwefelsäure und als Anode eine Ta-Anode eingesetzt. Die Kapazität des Kondensators beträgt ungefähr 459 Mikrofarad, angelegt ist eine Arbeitsspannung von ungefähr 6 V (Gleichstrom bzw. Gleichspannung) bei ungefähr 250C. Der Gleichspannungsleckstrom ist etwa 0,05 Mikroampere groß, der Verlustfaktor beträgt etwa 12%. Nach ungefähr 125 Betriebsstunden,' in denen eine Spannung mit umgekehrtem Vorzeichen und einer Größe von ungefähr 1 V Gleichstrom bei 85°C angelegt ist, fließt in Vorwärtsrichtung ein Gleichspannungsleckstrom von ungefähr 0,44 Mikroampere, beträgt der Verlustfaktor etwa 15% und hat die Kapazität etwa eine Größe von 405 Mikrofarad. Dieser Kondensator wird dann mit einer Vorwärtsspannung (einer Spannung, bei der die Kathode kathodisch arbeitet) mit etwa 6 V ungefähr 125 Stunden lang bei ca. 850C beaufschlagt. Der Gleichspannungsleckstrom beträgt etwa 0,015 Mikroampere, der Verlustfaktor hat die Größe von ungefähr 13%,und die Kapazität
beträgt etwa 462 Mikrofarad.
Den beiden geschilderten Kondensator-Ausführungen sei die folgende gegenübergestellt. Die Kathodenoberfläche besteht statt aus der vorgeschlagenen legierung aus reinem. Ag, die Ag-Oberflache ist im. wesentlichen porenfrei. Pein verteiltes Pt ist auf der Ag-Oberflache zur Vergrößerung ihrer Kapazitätsfläche aufgetragen. Ein Schwefelsäure-Elektrolyt und eine Ta-Anode v/erden verwendet. Die Kapazität des Kondensators mit Ag-Kathode beträgt ungefähr 450"Mikrofarad, angelegt ist eine Arbeitsspannung von ungefähr 6 V (Gleichstrom bzw. Gleichspannung) bei 250G. Der Gleichspannungsleckstrom ist etwa 0,39 Mikroampere groß, der Verlustfaktor beträgt ungefähr 14,5%. Nach etwa 15 Betriebsminuten mit einer angelegten Gegenspannung von ungefähr 0,9 V Gleichstrom bei ungefähr 250C fließt ein Gleichspannungsleckstrom von ungefähr 300
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Mikroampere. Die Vergleichs zahl en "belegen, daß die Kathodenoberfläche mit der Au-Ag-Legierung offensichtlich beträchtliche Vorzüge gegenüber einer Ag-Kathode aufweist, wenn sie anodisch arbeiten muß.
Die Gegenwart geringer Mengen an Verunreinigungselementen in der Kathode mit Au-Ag-Legierung nach der vorliegenden Erfindung dürfte keine kritische Rolle spielen.
Die Erfindung ist nicht auf die geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt. So ist die vorgeschlagene Kathode nur in einer besonders bevorzugten Ausführung beschrieben worden. Dem Fachmann bleibt es unbenommen, die Legierungszusammensetzung, die Kathodenform und ihren Einsatz in elektrischen Geräten im. Rahmen der Erfindung zu variieren. Insbesondere sei darauf hingewiesen, daß eine erfindungsgemäße Kathodenoberfläche nicht nur in einem Kondensator, sondern ganz allgemein in jedem elektrischen Gerät Verwendung finden kann, in dem sich Ionen von der Oberfläche einer anodisch arbeitenden Kathode in einem. Elektrolyten lösen.
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Claims (8)

  1. - 13 Patentansprüche
    C 1J Kathodenelektrode (Kathode) für den Einsatz in einem flüssigen oder haibflüssigen Elektrolyten, insbesondere für Elektrolytkondensatoren, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest ihre den Elektrolyten (22) kontaktierende Oberfläche (14) eine Legierung aus 40 - 9O?o Au, Rest im wesentlichen Ag (Au-Ag-L eg ie rung) enthält.
  2. 2. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Elektrolyten (22) kontaktierende Oberfläche (14) im wesentlichen keine Poren auf v/eist und zur Vergrößerung ihrer wirksamen Fläche von einer porösen Schicht (15-)» vorzugsweise aus Pt oder kohlehaltigem Material, bedeckt ist.
  3. 3. Kathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,, daß die Oberflächen bildende Au-Ag-Legierung auf ihrer dem Elektrolyten (22) abgewandten Seite mit einem Basismaterial (11) verbunden ist.
  4. 4. Kathode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Basismaterial (11) aus einer Gruppe gewählt ist, die Ag, Ag-Legierungen außer Ag-Au-Legierungen, Cu, Cu-Legierungen,· Stahl, Ni, Ni-Legierungen, Nb und Ta enthält.
  5. 5. Kondensator mit einer Anodenelektrode (Anode) aus einem, filmbildenden Metall, einem die Anode bedeckenden dielektrischen Oxydfilm des filmbildenden Metalls und einem den dielektrischen Oxydfilm 3owie eine Kathodekontaktierenden Elektrolyten, gekennzeichnet durch eine Kathodenausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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  6. 6. Kondensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt aus einer Gruppe gewählt ist, die Schwefelsäure, Salpetersäure und Phosphorsäure sowie Alkalimetallsalze dieser Säuren enthält, und daß die fumbildende Metallanode (16) aus einer Gruppe gewählt ist, die Ta und Nb umfaßt.
  7. 7. Verfahren zur Herstellung einer Kathode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine legierung aus 40 - 90% Gold, Rest im wesentlichen Silber, hergestellt wird und daß dann diese Legierung auf eine Kathodenoberfläche gebracht und zum Kontakt mit einem flüssigen oder halbflüssigen Elektrolyten zugerichtet wird.
  8. 8. Verwendung eines Kondensators nach Anspruch 5 oder 6 in einem Stromkreis, in dem die Kondensatorelektroden mit Spannungen entgegengesetzter Polarität beaufschlagt v/erden.
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