DE2727200A1 - Negative elektrode auf nickel-lanthanid-basis fuer ein galvanisches element - Google Patents

Negative elektrode auf nickel-lanthanid-basis fuer ein galvanisches element

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DE2727200A1
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nickel
lanthanide
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negative electrode
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
    • H01M4/242—Hydrogen storage electrodes
    • H—ELECTRICITY
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Description

Po 10 521 D
NEGATIVE ELEKTRODE AUF NI CKEL-LAOTHANID-BASIS FÜR EIN GALVANISCHES ELEMENT
Die Erfindung betrifft Elektroden auf der Basis von Lanthan-Nickellegierungen, die man Nickel-Lanthanid nennen kann. Es ist bekannt, daβ Nickel-Lanthanide, deren Zusammensetzung der Formel LaNi5 nahekommt, unter Bildung von Hydrid Wasserstoff binden; dieses Hydrid kann anschließend bei einer reversiblen Reaktion Wasserstoff abgeben.
Es wurde vorgeschlagen, diese Nickel-Lanthanide in alkalischen Sekundär-Elementen, beispielsweise Nickel- oder Silber-Wasserstoffzellen, zu verwenden, um beim Betrieb den Wasserstoffiruck zu senken. Es wurde festgestellt, daβ kathodisch polarisierte Elektroden, d.h. Elektroden, die mit dem Mehrfachen ihrer theoretischen Kapazität aufgeladen waren (wobei sechs bis sieben Wasserstoffatome für die Formel LaNi5 gezählt werden), etwa 92% der theoretischen Kapazität bei O0C und in konzentrierten Elektrolyten (12M-Kalilauge) lieferten; jedoch ließ sich feststellen, daß dieser Wirkungsgrad auf 83% bei umgebungstemperatur fiel und nur noch 50 bis 60% in 5M-KaIilauge betrug.
Ziel der Erfindung gemäß Hauptanspruch ist es, die Kapazität derartiger Elektroden unter allen Temperaturbedingingen und bei allen Elektrolytkonzentrationen zu verbessern.
709881/0 7 77
Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäSen Elektrode näher erläutert.
Zur Herstellung dieser Elektrode geht man von einen Pulver aus» das aus einer Legierung mit der angenäherten Zusammensetzung LaNi5 erhalten wird, indem diese Legierung mehreren aufeinanderfolgenden Hydrierzyklen unterworfen wird. Dieses Pulver wird dann bei einer Temperatur von etwa 6O0C mit 2 Gewichtsprozenten Polytetrafluoräthylen weich geknetet. Für eine erste Versuchsreihe werden Taschen aus perforierter
Folie mit diesem Material gefüllt, um als Vergleichselektroden
2 zu dienen (etwa ein Gramm LaNi5 pro cm Tasche).
Anschließend wird der verbleibende», durch das Polytetrafluoräthylen gebundenen LaNi5-MaSSe Quecksilberoxyd HgO mit einem Anteil von 2 Gewichtsprozenten des LaNi5 zugesetzt; mit dieser Masse werden für eine zweite Versuchsreihe Taschen in derselben Heise gefüllt wie zuvor. Diese zweite Reihe betrifft also erfindungagemäße Elektroden.
Solche Elektroden werden in galvanischen Elementen getestet« in denen sie einer Nickelgegenelektrode in einer wässrigen Kalilaugelösung gegenübergestellt sind. Es werden zu Versuchszwecken zwei verschiedene Kalilaugekonzentrationen verwendet t 5 M- end 12 M- Lauge. Das Potential der Versuchetaschen wurde im Verhältnis zu einer Bezugsleketrode Hg/HgO gemessen.
Die Elektroden werden zuerst geladen (negativ im Verhältnis zur Nickelgegenelektrode polarisiert), und zwar 15 h bei C/5 A (C ist die theoretische Kapazität einer Elektrode in Ah auf der Basis von 300 Ah/Kg), anschließend entladen (im Verhältnis zur Nickelgegenelektrode positiv polarisiert) bei C/5 A.
709881/0 7 77
272720Q
Die dabei erzielten Resultate werden in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt, in der die Entladeleistung im Verhältnis zur theoretischen Kapazität von 3OO Ah/Kg dargestellt wird.
Elektrolyt-Konzentration
emp« aratuj c Wirkungsgrade Zweite Versuchs
reihe (erfin-
dungsgemäe)
Erste Versuchs
reihe (her
kömmliche Tech
nik)		 79,196
21° C 53,496 92,396
21° C 82,596 100,796
0° C 91,396
Die 12 N Kalilauge ist zu konzentriert, als daß die Ergebnisse bei 0° C gültig wären, da die Lösung beinahe gesättigt ist.
Diese Ergebnisse zeigen deutlich die mit den erfindungsgemäßen Elektroden erzielten Vorteile. Man erkennt nämlich, daß bei Umgebungstemperatur der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Elektroden in einem verdünnten Elektrolyten fast genauso gut ist wie der Wirkungsgrad von Elektroden der herkömmlichen Technik in einem konzentrierten Elektrolyten. Unter allen Bedingungen sind die Wirkungsgradeder erfindungsgemäßen Elektroden besser als die der Elektroden herkömmlicher Technik unter denselben Bedingungen.
709881/0777

Claims (1)

  1. Fo 10 521 D
    16. Juni t97?
    SAFT-SOCIETE DES ACCUMULATEURS FIXES ET
    DE TRACTION S.A.
    156, avenue de Metz, 93230 ROMAINVILLE Frankreich
    PATENTANSPRÜCHE
    1/ - Elektrode auf Nickel-Lanthanidbasis für ein galvanisches Element mit einem alkalischen Elektrolyten, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lanthanid eine Quecksilberverbindung zugesetzt wird.
    2 - Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daβ es sich bei der Verbindung um Quecks über oxy d (HgO) handelt.
    3 - Elektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Lanthanid zugesetzte Menge HgO gleich 2% des Gewichts des Lanthanide ist.
    /09881/07 7 7
    ORIGINAL INSPECTED
DE19772727200 1976-06-24 1977-06-16 Negative elektrode auf nickel-lanthanid-basis fuer ein galvanisches element Withdrawn DE2727200A1 (de)

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DE2727200A1 true DE2727200A1 (de) 1978-01-05

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US4125688A (en) 1978-11-14
GB1518489A (en) 1978-07-19
FR2356287A1 (fr) 1978-01-20
CA1076646A (en) 1980-04-29

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