DE259241C

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Publication number: DE259241C
Application number: DENDAT259241D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Λ* 259241 -KLASSE 21 b. GRUPPE

Dr.W. NERNST in BERLIN.

Verfahren zum Betriebe von Brennstoffelementen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Juni 1912 ab.

Wenn man, wie es bei den bekannten Versuchen von Mond und Langer der Fall war, an die eine Elektrode des Brennstoffelementes Wasserstoff, an die andere Elektrode Sauerstoff leitet, so findet man, daß die Sauerstoffelektrode bei Stromlieferung unter sonst. gleichen Umständen sehr viel stärker polarisierbar ist als die Wasserstoffelektrode. Man würde also gezwungen sein, die Sauerstoffelektrode

ίο sehr viel größer zu machen als die Wasserstoffelektrode, was die Kosten derartiger Elemente stark vergrößern würde. Eigene Versuche haben gelehrt, daß in der Tat es wohl in erster Linie die starke Polarisierbarkeit der Sauerstoffelektrode gewesen ist, welche den Brennstoffelementen den Eingang in die Praxis bisher verwehrt hat.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, durch welche der Luftsauerstoff auf Umwegen zu einer starken elektromotorischen Wirksamkeit gebracht wird, und zwar besteht diese Vorrichtung darin, daß der Luftsauerstoff zunächst mit Salzsäuregas auf erhöhte Temperatur gebracht wird, wodurch im Sinne des wohlbekannten Deaconprozesses freies Chlor entsteht, das an die positive Elektrode des Elementes geleitet wird. Chlor ist im Gegensatz zum Sauerstoff außerordentlich stark elektromotorisch wirksam; Graphitelektroden z. B. vermögen, wenn sie von einem Elektrolyten, der Chlor gelöst enthält, umgeben sind, starke Ströme ohne erhebliche Polarisation zu liefern.

Man kann sich also in Ausführung des obigen Erfindungsgedankens folgender Einrichtung bedienen: Als Elektrolyt dient wässerige Salzsäure; als negative Elektrode dient eine platzierte Platinelektrode, die mit Wasserstoff bespült wird, oder eine sonstige brauchbare negative Elektrode. Als positive Elektrode des Elementes dient eine Graphitelektrode, die von Salzsäure, welche freies Chlor enthält, umgeben ist. Ein derartiges Element hat bei Anwendung starker Salzsäure eine elektromotorische Kraft von etwa 1 Volt. Wenn das Element Strom liefert, so bildet sich Salzsäure, die abgepumpt und mit Luft gemengt dem bekannten Deaconprozeß unterworfen wird. Man kann also auf diese Weise aus Wasserstoff und Luft ohne irgendwelchen weiteren Materialverbrauch elektrische Energie erzeugen, und da sowohl die Wasserstoffelektrode wie die Chlorelektrode, wie auch der Deaconprozeß sämtlich nahezu reversibel arbeiten, so arbeitet das Element praktisch fast mit maximalem Nutzeffekt.

Eine Vereinfachung, ohne das Wesen der vorliegenden Erfindung zu ändern, liefert folgende Überlegung. Es ist bekannt, daß der Luftsauerstoff, zumal bei Gegenwart von Katalysatoren, Jod aus Jodwasserstoff und Brom aus Bromwasserstoff in Freiheit zu setzen vermag. Wenn man also etwa durch Bromwasserstofflösung Luft hindurchperlen läßt, so wird Brom in Freiheit gesetzt, das mit dem Chlor die Eigenschaft vortrefflicher elektromotorischer Wirksamkeit teilt. Anstatt der leicht polarisierbaren Sauerstoffelektrode gelangt man so zu der elektromotorisch stark wirksamen Bromelektrode, freilich nicht ohne eine kleine Einbuße an elektromotorischer Kraft und somit an Nutzeffekt. Anstatt des

Bromwasserstoffes kann aber auch eine starke Salzsäurelösung Verwendung finden, aus welcher der Luft sau erst ο ff ebenfalls Chlor in wenn auch nur kleinen Konzentrationen in Freiheit zu setzen vermag.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zum Betriebe von Brennstoffelementen, bei welchen die unangreifbare positive Elektrode, anstatt mit reinem Luftsauerstoff, mit atmosphärischer Luft polarisiert wird, der freies Chlor beigemischt ist, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch auf dem Wege des be kannten Deaconprozesses erzeugt, wobei das dazu erforderliche Salzsäuregas fortlaufend vom Element selbst geliefert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gleichgewicht des Deaconprozesses bei Gegenwart von Katalysatoren im Element selber sich herstellen läßt, indem man Luft durch eine starke Chlorwasserstofflösung, Bromwasser- £V Tstofflösung oder Jodwasserstoff lösung leitet, um so eine wirksame Chlor-, Brom- oder Jodelektrode zu bekommen.