DE2841048A1 - Verfahren zur herstellung von elektrochemisch aktivem blei(iv)-oxid - Google Patents
Verfahren zur herstellung von elektrochemisch aktivem blei(iv)-oxidInfo
- Publication number
- DE2841048A1 DE2841048A1 DE19782841048 DE2841048A DE2841048A1 DE 2841048 A1 DE2841048 A1 DE 2841048A1 DE 19782841048 DE19782841048 DE 19782841048 DE 2841048 A DE2841048 A DE 2841048A DE 2841048 A1 DE2841048 A1 DE 2841048A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- lead
- metallic
- ozone
- substrate
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 8
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 7
- 239000011669 selenium Substances 0.000 title claims description 6
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 title 1
- YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N lead dioxide Inorganic materials O=[Pb]=O YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- -1 Selenium (II) ions Chemical class 0.000 claims description 3
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 229940056932 lead sulfide Drugs 0.000 description 3
- 229910052981 lead sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/56—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of lead
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G21/00—Compounds of lead
- C01G21/02—Oxides
- C01G21/08—Lead dioxide [PbO2]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Description
- Verfahren zur Herstellung von elektro-
- chemisch aktivem Blei(IV)-Oxid Die Erfindung bezieht sich gattungsmäßig auf ein Verfahren zur Herstellung von elektrochemisch aktivem Blei(IV)-Oxid (bo2), insbes. für die aktive Masse von Akkumulatoren, - wobei ein zu einer Aufschlämmung oder Suspension aufbereitetes Blei-Substrat einer Ozon-Behandlung mit einem ozonhaltigen Gasstrom unterworfen und dadurch das Blei(IV)-Oxid gebildet wird. - Blei-Substrat bezeichnet dabei eine Aufschlämmung oder Suspension, die chemisch gesprochen, das Element Blei in geeigneter Form enthält. Im Begriff Aufschlämmung oder Suspension kommt zum Ausdruck, daß die Substanz in feiner Verteilung, d. h. feinkörnig, vorzugsweise extrem feinkörnig, und in der Aufschlämmung oder Suspension möglichst homogen verteilt vorliegt.
- Bei einem bekannten Verfahren (DE-PS 24 19 49o), dessen Verfahrensschritte dem gattungsgemäßen Verfahren analog sind, welches jedoch nicht die Herstellung von Blei(IV)-Oxid sondern die Herstellung von Mangandioxid betrifft, liegt das Metall als beispielsweise natürlich vorkommendes niederwertiges Oxid vor. Die Behandlung erfolgt in einer Aufschlämmung, die eine stark oxidierende Säure, z. B. Perchlorsäure, enthält. Das Ergebnis ist in elektrochemischer Hinsicht befriedigend, jedoch verbesserungsfähig. Der Verfahrensaufwand ist, weil mit einer stark oxidierenden Säure gearbeitet wird, erheblich. Bei dem gattungsgemäßen Verfahren (ältere Patentanmeldung P 28 27 1o7.o) ist das elektrochemische Ergebnis besser, und zwar insbes. dann, wenn mit Bleis#fid in dem Blei-Substrat in Form einer alkalischen Aufschlämmung gearbeitet wird Der Mechanismus dieser Umwandlung des Bleisulfids mit Ozon zu Blei(IV)-Oxid in alkalischer Aufschlämmung ist zwar stöchiometrisch soweit verständlich, nicht bekannt ist jedoch bisher, warum gerade die Anwesenheit des Schwefels zu elektrochemisch besonders befriedigenden und qualifizierten Ergebnissen führt. Es ist denkbar, wenngleich noch nicht endgültig bewiesen, daß durch einen vorübergehenden Einbau von Schwefel-Atomen oder SH-Gruppen in das Blei(W)-Oxid-Gitter Abweichungen von der reinen Rutilstruktur, die bekanntlich elektrochemisch inaktiv ist, auftreten. Allerdings stört, daß mit Bleisulfid als Ausgangsstoff gearbeitet werden muß und daß nicht wesentlich häufiger vorkommende Substanzen für die Herstellung des Blei-Substrates eingesetzt werden können. Noch fehlt ein Verfahren, welches von metallischem Blei oder häufig vorkommenden Bleiverbindungen ausgehend, zu gleichen Ergebnissen wie bei der letztbeschriebenen Verfahrensweise führt. Das Auffinden einer solchen Verfahrens ist Aufgabe der Erfindung.
- Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß dem Blei-Substrat ein Stoff der Gruppe Elementarer Schwefel in feiner Verteilung, Selen in feiner Verteilung, Sulfid(II)-Ionen oder Selen (11)-Ionen oder Mischungen davon" beigegeben, der pH-Wert auf 10 bis 14 eingestellt und in Gegenwart der obigen Beigaben die Ozonbehandlung durchgeführt wird. - Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der pH-Wert auf übliche Weise, z. B. ein Alkalihydroxid oder ein Erdalkalihydroxid, eingestellt werden. Das kann vor oder nach Beigabe der genannten Stoffe zum Blei-Substrat geschehen.
- Im einzelnen kann das erfindungsgemäße Verfahren auf verschiedene Weise geführt werden. So kann insbes. mit einem Blei-Substrat gearbeitet werden, welches das Blei in Form von feinverteiltem metallischem Blei enthält. Es besteht aber auch die Möglichkeit, mit einem Blei-Substrat zu arbeiten, welches das Blei oder welches zusätzlich Blei in Form von feinverteilten, schwer löslichen Bleiverbindungen, insbes. in Form von Blei(II)-Oxiden, enthält. Arbeitet man in der Ausführungsform mit metallischem Blei, so kommt man zu besonders befriedigenden Ergebnissen in elektrochemischer Hinsicht, bei guten Ausbeuten, dadurch, daß der elementare Schwefel und/oder das Selen in einer Menge von o,1 bis 10 M %, bezogen auf das metallische Blei, beigegeben werden. Arbeitet man mit Sulfid(II)-Ionen bzw. Selen(II)-Ionen, so sind entsprechende Mengen einzusetzen. Die Ozonbehandlung erfolgt vorzugsweise bei erhöhter Temperatur im Bereich von 20 bis 80 OC, und zwar vorzugsweise mit einer Konzentration von etwa 5 % Ozon im ozonhaltigen Gasstrom.
- überraschenderweise erhält man bei Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein elektrochemisch aktives Blei(IV)-Oxid, welches mit dem Blei(IV)-Oxid elektrochemisch vergleichbar ist, welches im Rahmen der eingangs beschriebenen Maßnahmen mit Bleisulfid als Ausgangsstoff gewonnen wird. Erfindungsgemäß kann ein einfaches und billiges Ausgangsmaterial, beispielsweise in Form von metallischem Bleipulver oder von einfachen und häufig vorkommenden Blei(II)-Verbindungen wie PbO, Pb304 gearbeitet werden.
- Obwohl im angegebenen Temperaturbereich von 20 bis 80 0c gearbeitet werden kann, empfiehlt sich im allgemeinen eine Temperatur bei 0 etwa 80 C als Arbeitstemperatur. Den Reaktionsablauf erkennt man daran, daß das Reaktionsprodukt die Suspension oder Aufschlämmung braun färbt. Der vollständige Umsatz richtet sich nach der Konzentration an Ozon im Arbeitsgasstrom und auch nach der eingesetzten Ausgangsmenge.
- Untersucht man das gewonne Blei(IV)-Oxid, indem man zunächst die Entladungscharakteristik des direkt aus der Reaktionslösung gefilterten, gewaschenen und getrockneten Produkts feststellt und die Depolarisationskapazität in Coul/g bei Konstantstromentladung bestimmt, so zeigt sich, daß das Blei(IV)-Oxid nach mehreren Ladungs/Entladungsvorgängen sine vollen und angestrebten Eigenschaften aufweist.
- Ausführungsbeispiel: 20 g feinstgepulverter Bleistaub und 1 g elementarer Schwefelpuder werden in einen 2 ltr. Kolben gegeben. Dazu kommt ein Liter einer mit KOH auf pH 12 gebrachten wässerigen Lösung. Auf dem Reaktionskolben sitzt ein Rückflußkühler, die pulvrige Festphase wird gut mit der Flüssigkeit durchmischt und das Ganze auf ca. 80 0C gebracht. Dann wird aus einem Ozonisator ein Ozongasstrom eingeleitet, dessen Konzentration zwischen 2 - 5 % liegt. Nach 48 Stunden Reaktionszeit wird das gebildete, braunschwarze PbO2 abfiltriert, gewaschen und bei 80 0C im Vakuum getrocknet. Das elektrochemisch aktive Pb02 kann sofort und ohne weitere Behandlung in eine kapselbare, positive Elektrode, beispielsweise eine Röhrchenelektrode eingebracht werden. Schon nach wenigen Zyklen hat diese Elektrode dann ihre volle Kapazität.
Claims (5)
- Ansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von elektrochemisch aktivem Blei(IV)-Oxid, insbes. für die aktive Masse von Akkumulatoren, - wobei ein zu einer Aufschlämmung oder Suspension aufbereitetes Blei-Substrat einer Ozonbehandlung mit einem ozonhaltigen Gasstrom unterworfen und dadurch das Blei(IV)-Oxid gebildet wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dem Blei-Substrat ein Stoff der Gruppe elementarer Schwefel in feiner Verteilung, Selen in feiner Verteilung, Sulfid(II)-Ionen, Selen(II)-Ionen oder Mischungen davon beigegeben, der pH-Wert auf 10 bis 14 eingestellt und in Gegenwart der obigen Beigaben die Ozonbehandlung durchgeführt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Blei-Substrat gearbeitet wird, welches das Blei in Form von feinverteiltem, metallischem Blei enthält.
- 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Blei-Substrat gearbeitet wird, welches das Blei oder welches zusätzlich Blei in Form von feinverteilten, schwerlöslichen Bleiverbindungen, insbes. in Form von Blei(II)-Oxiden, enthält.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, in der Ausführungsform mit metallischem Blei im Blei-Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß der elementare Schwefel und/oder das Selen in einer Menge von 0,1 bis 10 M %, bezogen auf das metallische Blei, beigegeben wird.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ozonbehandlung bei einer erhöhten Temperatur von 20 bis 80 OC durchgeführt wird, und zwar mit einer Konzentration von etwa 5 % Ozon im ozonhaltigen Gasstrom.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2841048A DE2841048C3 (de) | 1978-09-21 | 1978-09-21 | Verfahren zur Herstellung von elektrochemisch aktivem Blei(IV)-Oxid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2841048A DE2841048C3 (de) | 1978-09-21 | 1978-09-21 | Verfahren zur Herstellung von elektrochemisch aktivem Blei(IV)-Oxid |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2841048A1 true DE2841048A1 (de) | 1980-04-03 |
DE2841048B2 DE2841048B2 (de) | 1980-08-14 |
DE2841048C3 DE2841048C3 (de) | 1981-07-02 |
Family
ID=6050018
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2841048A Expired DE2841048C3 (de) | 1978-09-21 | 1978-09-21 | Verfahren zur Herstellung von elektrochemisch aktivem Blei(IV)-Oxid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2841048C3 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2827107A1 (de) * | 1978-06-21 | 1980-01-10 | Rhein Westfael Elect Werk Ag | Verfahren zur herstellung von elektrochemisch aktivem bleidioxid |
-
1978
- 1978-09-21 DE DE2841048A patent/DE2841048C3/de not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2827107A1 (de) * | 1978-06-21 | 1980-01-10 | Rhein Westfael Elect Werk Ag | Verfahren zur herstellung von elektrochemisch aktivem bleidioxid |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Gmelin: Handbuch der anorg. Chemie, Bd. 47, Blei, T.C, Lieferung 1, 1969, S. 147, 148 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2841048C3 (de) | 1981-07-02 |
DE2841048B2 (de) | 1980-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2419490C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Mangandioxid | |
DE2742766A1 (de) | Verfahren zur entfernung von schwefel aus kohle | |
DE2231595B2 (de) | Verfahren zur Reinigung von beim Auslaugen von Zinkerzen anfallenden Zinksulfat-Lösungen | |
DE2548620C2 (de) | Verfahren zur Gewinnung vonretoem Elektrolytkupfer durch Reduktionselektrolyse | |
DE1240056B (de) | Verfahren zur Oxydation von Nickel-II-hydroxid fuer alkalische Akkumulatoren | |
EP0575745B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Blei-Metall-Niobaten | |
DE2023024A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Mangandioxyd mit geringem Kaliumgehalt | |
DE2841048A1 (de) | Verfahren zur herstellung von elektrochemisch aktivem blei(iv)-oxid | |
DE2827107C3 (de) | HOtM 4-56 | |
DE3513119A1 (de) | Verfahren zur herstellung hoeherwertiger nickeloxyde fuer elektrische akkumulatoren auf chemischem wege | |
DE1816608B2 (de) | Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen aus einer Lösung von im Naßverfahren zu raffinierendem Zink | |
DE3022874A1 (de) | Verfahren zur herstellung von tantal-konzentraten | |
DE2057939C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Mangan(II)-salzlösungen | |
DE1225619B (de) | Verfahren zur Herstellung eines an Kaliummonopersulfat reichen Salzgemisches | |
DE2355093C2 (de) | Uranylverbindung | |
DE1592533C3 (de) | ||
DE2655210B2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Nickelhydroxidelektrode | |
DE242795C (de) | ||
KR100401994B1 (ko) | 아연-니켈 도금폐액을 활용한 니켈-아연 복합 산화분말 제조방법 | |
DE813708C (de) | Verfahren zur Herstellung von Kupfer-Zink-Oxychloriden | |
DE405311C (de) | Gewinnung von Alkalisulfiden | |
KR100401989B1 (ko) | 아연-니켈 도금폐액을 이용한 산화아연 분말 제조방법 | |
DE3625581C2 (de) | ||
DE4100911A1 (de) | Verfahren zur abtrennung von zink aus zink enthaltenden braunsteinen | |
DE2424608A1 (de) | Verfahren zur rueckgewinnung von blei und silber aus bleisulfat enthaltenden rueckstaenden |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |