DE2914581A1 - Thermoelektrische generatorelektrode - Google Patents

Thermoelektrische generatorelektrode

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Description

DR. A. KOr.LEri IVi. SCHROEDER
TELEFON: 3T «7 42 (J β MÜNCHEN AO
TELCORAMMCi CARBOPAT MÖNCHEN ' FRANZ-JOSEPH-STRASSE
US-963 - Dr.K/G
FORD - Werke A.G.
Köln
Thermoelektrische Generatorelektrode
Die Erfindung befaßt sich mit thermoelektrischen Generatoren, die als Arbeitssubstanz ein Alkalimetall anwenden und betrifft insbesondere eine neue Klasse von porösen Elektroden auf einem festen Elektrolyt für derartige Vorrichtungen, die eine hohe Wirksamkeit besitzt und infolgedessen zu einer höheren Kraftabgabe führt.
Thermoelektrische Generatorvorrichtungen unter Anwendung von Alkalimetallen, z.B. Natrium, als Arbeitsfließmittel wurden beispielsweise in den US-Patentschriften 3 458 356, 3 511 715, 4 042 757, 4 049 877 und der DT-OS 28 29 987 beschrieben, auf die hier besonders Bezug genommen wird.
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Ferner beschreibt die US-Patentschrift 4 049 877 ebenfalls chemische Dampfabscheidungsvorrichtungen, welche die Herstellung vorteilhafter poröser Elektroden auf festen Elektrolyten erlauben. Die porösen Elektroden gemäß der Erfindung liefern höhere Kraftabgaben im Vergleich zu denjenigen, welche jetzt in typischer Weise durch chemische Dampfabscheidung hergestellt werden und erlauben eine geordnete Orientierung des Metalles wie Molybdän.
Gemäß der Erfindung wird eine neue Klasse von porösen Elektroden vorgeschlagen, die auf einem festen Elektrolyt abgeschieden sind und zwar zur Anwendung in thermoelektrischen Generatorvorrichtungen wie Natriumwärmemotoren. Die Elektrodengestalt hat Öffnungen, die eine besonders hohe ^lektrodenwirksamkeit erlauben.
In den Zeichnungen stellen die
Fig.l eine Photomikrographie (1000-fach) einer porösen Elektrode, die nach dem chemischen Dampfabscheidungsverfahren hergestellt ist,
Fig.2 eine Photomikrographie (1000-fach) einer porösen Elektrode gemäß der Erfindung,
Fig.3 eine schematische Darstellung des Verfahrens (chemische Dampfabscheidung), welches zur Ausbildung einer porösen Elektrode auf einem Keramikrohr vor der Behandlung gemäß der Erfindung angewandt werden kann,
Fig.4 eine schematische Darstellung einer thermoelektrischen Generatoranordnung, worin abgeschiedene Elektroden gemäß der Erfindung verbessert werden können,
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Fig.5 eine schematische Darstellung der zur Ausführung der Messungen von Strom und Spannung für die Fig.6 und 7 eingesetzten Apparatur,
Fig.6 eine Strom-Spannungsauftragung von einer arbeitenden thermoelektrxschen Alkaligeneratorvorrichtung unter Anwendung (1) einer Standardelektrode, hergestellt durch chemische Dampfabscheidung ("bisher") und (2) nach der Behandlung gemäß der Erfindung ("jetzt"), während
Fig. 7 eine weitere Auftragung der Strom-Spannungscharakteristika der Elektrode gemäß der Erfindung nach Beispiel 2
Die Erfindung betrifft eine neue Klasse von porösen Elektroden für thermoelektrische Alkaligeneratoren. Zum Unterschied zu Elektroden, die auf festen Elektrolyten durch Verfahren wie chemische Dampfabscheidung abgeschieden wurden und welche in typischer Weise weitgehend eine dichte Säulenstruktur besitzen, wie aus Fig.l ersichtlich, besitzen die Elektroden gemäß der Erfindung eine Gestalt mit mehr Offenheit oder Porosität. In einer Ausführungsform wird diese Offenheit oder Porosität durch eine Elektrodengestalt erreicht, die einen größeren Betrag an gleichachsigen (equiaxed) Körnern an der Oberfläche besitzt.
Obwohl bekanntlich die Porosität als güm tiges Merkmal für auf feste Elektrolyten für thermoelektrische Generatoren abgeschiedene Elektroden bekannt ist, ist bis jetzt keine Beziehung zwischen Porengröße, Dichte und dergleichen von elektrischen kontinuierlichen Elektroden und der Wirksamkeit bekannt. Gemäß der Erfindung werden leicht
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wirksamere Elektroden hergestellt, welche außergewöhnliche Kraftdichten ergeben.
Die Elektroden gemäß der Erfindung können auf eine Anzahl verschiedener Wege hergestellt werden. Auf dem Widerabscheidungswege werden die Elektroden in der thermo— elektrischen Generatorvorrichtungsanordnung gefertigt. Auf diesem Wege wird eine vorhergehend durch Dampfabseheidung erhaltene poröse Elektrode, beispielsweise aus Molybdän, an oxidierende Bedingungen mit anschließenden reduzierenden Bedingungen ausgesetzt, beispielsweise beim Betrieb der Vorrichtung zur Wiederabscheidung der abgeschiedenen Elektrode und Ausbildung der Elektrode gemäß der Erfindung. Bei einem weiteren derartigen Weg wird ein Leiter auf einem festen Elektrolyt an oxidierende Bedingungen in einem chemischen Abscheidungsverfahren ausgesetzt und bei Raumtemperatur gelagert, bis er durch Aussetzung an reduzierende Bedingungen zum Gebrauch fertiggemacht wird.
Die Erfindung liefert in einer Ausbildungsform eine neue Klasse von festen Elektrolyten, insbesondere Keramiken wie /^-Aluminiumoxid, welche höhere Kraftdichten in thermoelektrischen Alkalimetaligeneratoren erlauben*
Die neuen Elektroden gemäß der Erfindung lassen sich herstellen, indem eine vorhergehend auf einem festen Elektrolyt durch übliche Verfahren wie Dampfabscheidung abgeschiedene Elektrode an oxidierende Bedingungen und anschließend an reduzierende Bedingungen ausgesetzt wird. Diese Bedingungen bewirken eine Oxidation, Reduktion und anschließende Wiederabscheidung in der bereits abgeschiedenen Elektrode und modifizieren die Oberflächengestalt von der hauptsächlich säulenförmigen Orientierung zu einer weniger ge-
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ordneten Orientierung wie einer drusenartigen, welche eine plattenartige körnige Textur besitzt. Der größere Betrag an gleichachsigen Körnern erlaubt einen höheren Betrag des Entweichens von Alkalimetall und hält trotzdem in vorteilhafter Weise die Fähigkeit zu einer kontinuierlichen Dispersion von Elektronen innerhalb der Elektrode aufrecht. Die Abscheidungsverfahren zur Erzielung dieser Elektroden sind nicht kritisch, sofern eine ausreichende Offenheit oder Porosität erhalten wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein metallischer Leiter wie Molybdän auf dem festen Elektrolyt wie /i-Aluminiumoxid durch chemische Dampfabscheidung abgeschieden, um die optimale Dicke gemäß derartigen Abscheidungsverfahren zu erzielen. Die Dicke des abgeschiedenen porösen Leiters liegt günstiger Weise durchschnittlich zwischen etwa 1 und 20 /xm, vorzugsweise zwischen etwa 1 und 15 yuum der Molybdänspitzen, und wird durch Verfahren erhalten, wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift 4 049 877 beschrieben sind, auf die hier besonders Bezug genommen wird.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform, wobei der metallische Leiter zunächst durch Dampfabscheidung abgeschieden wird, erleidet die Elektrode dann eine erneute Abscheidung zur Erzielung der erfindungsgemäß geeigneten Charakteristika. Die Wiederabscheidung wird bevorzugt durch eine Oxidation eingeleitet, welche durch Aussetzung an Sauerstoff von hoher Temperatur, beispielsweise oberhalb etwa 500°Cyerreicht werden kann.
In einer Weise beginnt die Oxidation durch Zutritt von Sauerstoff in die evakuierte Niederdruckseite der aufgebauten thermoelektrischen Vorrichtung, wobei die Arbeitssubstanz wie flüssiges Natrium in Kontakt mit dem festen
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Elektrolyt an der entgegengesetzten Seite zur vorhergehend abgeschiedenen Elektrode ist. Die Zulassung lediglich eines niederen Druckes von Sauerstoff ist bei dieser Ausführungsform notwendig, beispielsweise unterhalb etwa 10 torr, obwohl natürlich das Oxidationsausmaß entsprechend Faktoren wie Länge und Ausmaß der Aussetzung variieren kann. Günstige Ergebnisse wurden erzielt, wenn die Oxidation der Elektrode nicht komplett ist, sondern vielmehr höchstens die Oberfläche und eine teilweise darunterliegende Oxidation erkennbar ist. Dei dieser Ausführungsform kann die Elektrode unmittelbar verwendet werden, indem einfach der Betrieb der zusammengebauten Vorrichtung begonnen wird, indem die Elektronenströmung durch einen äußeren Stromkreis eingeleitet wird.
Nach der Beendigung der Oxidation kann die Elektrode alternativ einer Abkühlung überlassen werden und bei Raumtemperatur zur späteren Reduktion in der nachfolgend geschilderten Weise gelagert werden. Die Reduktion kann auch in dem zusammengebauten thermoelektrischen Generator beispielsweise durch einfache Inbetriebnahme der Vorrichtung erreicht werden. Die Reduktion in dieser Weise dürfte durch eine Reaktion der oxidierten Elektrode, beispielsweise MoO2, mit dem elementaren Alkalimetall wie Natrium erreicht werden, welches dann bei hoher Temperatur als Oxid während dieses Betriebes der Vorrichtung verdampft. Nach einem kurzen Induktionszeitraum mit der oxidierten Elektrode beginnt die Vorrichtung dann höhere Kraftdichten gemäß der vorliegenden Erfindung zu zeigen.
Die als Elektroden im Rahmen der Erfindung geeigneten Leiter müssen verschiedene Kriterien erfüllen. Die wichtigsten derartigen Kriterien umfassen die folgenden:
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1. Schmelzpunkt und Sinterungstemperatur oberhalb der Temperatüren,bei denen die Vorrichtung betrieben werden soll.
2. Gute elektrische Leitfähigkeit bei den Temperaturen, bei denen die Vorrichtung betrieben werden soll.
3. Ein ähnlicher Ausdehnungskoeffizient wie derjenige des festen Elektrolyts.
4. Inertheit zur Arbeitsflüssigkeit wie dem Alkalimetall bei den Betriebsbedingungen.
5. Haftung an dem festen Elektrolyt über einen großen Tempe
mehr.
Temperaturbereich, beispielsweise bis zu 1000°C oder
6. Niedriger elektrischer Kontaktwiderstand mit dem festen Elektrolyt.
Es zeigte sich, daß Molybdän die vorstehenden Bedingungen erfüllt und deshalb bevorzugt wird, obwohl auch andere Leiter, die insbesondere Wolfram sowie Chrom, Nickel und Eisen sowie Gemische hiervon umfassen, die diese Kriterien erfüllen, ebenfalls gewählt werden können und zu verbesserten Elektroden führen.
Die Elektroden gemäß der Erfindung umfassen durchschnittliche Metallspitzen unterhalb etwa 50 ^>cn und -täler unterhalb etwa 10 /u-m, gemessen in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche des größten Elektroden- und Elektrolytkontakts und die günstigsten Elektroden werden bei Spitzen unterhalb etwa 25 jJ-m und Tälern unterhalb etwa 5 jU-m gesehen. Die Gestaltungskriterien des thermoelektrischen Al-
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kalimetailgenerators kann in gewissem Ausmaß einige Teile der Elektrodenstärke und der Porosität beeinflussen, jedoch erweist es sich als günstig, die Dicke der Teile der Elektrode beispielsweise entsprechend der von der äußeren Schaltung kommenden Elektronendichte einzustellen.
Die Messung der Hohlräume in der Oberfläche der Elektroden gemäß der Erfindung in den Mikrophotographien zeigt, daß die zur Porosität beitragenden Porendurchmesser oder Hohlräume ein weit stärkere Größe besitzen als sie in typischer Form bei der chemischen Dampfabscheidung auftreten, d.h. Durchmesser oberhalb des Durchschnittes von 0,15 yu,m und typischerweise oberhalb 0,5 ^m wie in einem Bereich zwischen 0,6 bis 1,2 /u.m und sogar noch größer. Wie früher dargelegt, ist es diese Porosität, die jetzt in Beziehung zur Elektrodenwirksamkeit und zur daraus folgenden Kraftdichte steht, indem das Entweichen des Alkalimetalles durch das Porenvolumen der Elektrode erleichtert wird.
Der günstigerweise in den Vorrichtungen gemäß der Erfindung eingesetzte feste Elektrolyt läßt sich aus einer großen Vielzahl von Gläsern oder polykristallinen Keramikmaterialien wählen. Zu den Gläsern, die mit derartigen Vorrichtungen angewendet werden können und die einen außergewöhnlich hohen Widerstand gegenüber Angriff durch Alkalimetall zeigen, gehören diejenigen mit der folgenden Zusammensetzung: (1) Zwischen etwa 47 und etwa 58 Mol-$> Natriumoxid, etwa 0 bis etwa 15, vorzugsweise etwa 3 bis etwa 12 Mol-% Aluminiumoxid und etwa 34 bis etwa 50 Mol-% Siliciumoxid und (2) etwa 35 bis etwa 65, vorzugsweise etwa 47 bis etwa 58 Mol-% Natriumoxid, etwa 0 bis etwa 30, vorzugsweise etwa 20 bis etwa 30 Mol-% Aluminiumoxid und etwa 20 bis etwa 50, vorzugsweise etwa 20 bis etwa
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30 MoI-Jo Boroxid. Diese Gläser können nach üblichen Glasherstellungsverfahren unter Anwendung der aufgeführten Bestandteile und Brennen bei Temperaturen von etwa 1480°C (27000F) hergestellt werden.
Die als feste Elektrolyse günstigen polykristallinen Keramikmaterialien sind Bi- oder Mehrmetalloxide. Unter den polykristallinen Bi- oder Mehrmetalloxiden, die am brauchbarsten in den Vorrichtungen gemäß der Erfindung sind, sind es diejenigen der Familie des Aluminiumoxids, die sämtliche eine allgemeine kristalline Struktur zeigen, die sich leicht durch Rö'ntgenbeugung identifizieren läßt. Aluminiumoxid vom /i-Typ oder Natrium-Aluminiumoxid vom /2>-Typ ist ein Material, das sich als Reihe von Schichten aus Aluminiumoxid vorstellen läßt, die durch Säulen von linearen AlO-Bindungsketten im Abstand gehalten werden, wobei Natriumionen Stellen zwischen den vorstehend aufgeführten Schichten und Säulen einnehmen. Unter den zahlreichen polykristallinen AIuminiumoxidmaterialien vom fi>-Typ, die als feste Elektrolyte geeignet sind, seien besonders die folgenden erwähnt :
1. Standard-Aluminiumoxid vom β-Typ, welches die vorstehend abgehandelte kristalline Struktur aus einer Reihe von Schichten aus Aluminiumoxid im Abstand gehalten durch Schichten von linearen AlO-Bindungsketten, wobei Natrium Stellen zwischen den aufgeführten Schichten und Säulen einnimmt. Aluminiumoxid vom β-Typ wird aus Massen gebildet, die mindestens etwa 80 Gew.-%, vorzugsweise mindestens etwa 85 Gew.-% Aluminiumoxid und etwa 5 bis etwa 15 Gew.-%, vorzugsweise etwa 8 bis etwa 11 Gew.-%, Natriumoxid enthalten. Dies sind zwei gut bekannte kristalline Formen des Aluminiumoxids vom β-Typ, die beide die vorstehend abge-
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handelte allgemeine kristalline Struktur des Aluminiumoxids vom (h -Typ zeigen und die beide leicht auf Grund ihrer eigenen charakteristischen Röntgenbeugung identifiziert werden können. fi> -Aluminiumoxid ist eine kristalline Form, die sich durch die Formel Na2O* HAl2O- wiedergeben läßt. Die zweite kristalline Form ist /V-Aluminiumoxid, welches sich durch die Formel Na2O-GAl2O., wiedergeben läßt. Es ist darauf hinzuweisen, daß die kristalline
ß>"-Form des Aluminiumoxids vom ß-Typ etwa zweimal soviel Natriumoxid je Gewichtseinheit des Materials enthält, als dies bei ρ-Aluminiumoxid der Fall ist. Gerade diese kristalline fS"-Aluminiumoxidstruktur ist es, welche zur Bildung der festen Elektrolyten für die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt wird.
2. Mit Boroxid (B2O-) modifiziertes Aluminiumoxid vom
-Typ, worin etwa 0,1 bis etwa 1 Gew.-% Boroxid zur Masse zugesetzt sind.
3. Substituiertes Aluminiumoxid vom ρ-Typ, worin die Natriumionen der Masse teilweise oder vollständig durch andere positive Ionen, die vorzugsweise aus Metallionen bestehen, ersetzt sind.
4. Aluminiumoxid vom ß-Typ, welches durch Zugabe eines kleineren Gewichtsanteils an Metallionen mit einer Wertigkeit nicht größer als 2 modifiziert ist, so daß die modifizierte Aluminiumoxidmasse vom ß>-Typ einen größeren Gewichtsanteil an Ionen des Aluminiums und des Sauerstoffes und einen kleineren Gewichtsanteil an Metallionen in Kristallgitterbindung mit Kationen, die bezüglich des Kristallgitters infolge eines elektrischen Feldes wandern, umfaßt, wobei die bevorzugte Ausführungsform zur Anwendung in derartigen elektrischen Umwandlungseinrichtungen eine
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ist, worin das Metallion mit einer Wertigkeit nicht größer als 2 entweder aus Lithium oder Magnesium oder einer Kombination von Lithium und Magnesium besteht. Diese Metalle können in die Masse in Form von Lithiumoxid oder Magnesiumoxid oder Gemischen hiervon in Mengen im Bereich von 0,1 bis etwa 5 Gew.-% einverleibt sein.
Der feste Elektrolyt ist so geformt, daß er mit den Gestaltungsvorschriften der Vorrichtung übereinstimmt, wozu beispielsweise auf die US-Patentschrift 4 049 877 verwiesen wird und daß er günstigerweise als Reaktionszonensperrschicht von minimaler Stärke ist, beispielsweise so niedrig wie 0,1 cm oder weniger. Auf Grund des Vorteils von ρ-Aluminiumoxid oder anderen Keramiken von hohem Strukturzusammenhang bei so niedrigen Stärken wie 100 Mikron können besonders wirksame Vorrichtungen aufgebaut werden, da festgestellt wurde, daß durch Verringerung der Dicke die Gesamtwirksamkeit durch Verringerung des Massenwiderstandes verbessert wird, ohne daß sonst ein Verlust der Wirksamkeit auftritt.
Die folgenden Beispiele erläutern bevorzugte Gesichtspunkte der Erfindung, ohne die Erfindung zu begrenzen. Tatsächlich sind zahlreiche Modifizierungen mit den verbesserten Elektroden auf dem festen Elektrolyt gemäß der Erfindung möglich.
Ganz allgemein führt die größere Porositä ler Elektroden zu einer größeren Kraftabgabe.
Beispiel 1
Unter Anwendung eines chemischen Dampfabscheidungsverfahrens, wie es im Beispiel der US-Patentschrift 4 049
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beschrieben ist, wurde eine Molybdänelektrode auf einem mit Lithiumoxid stabilisierten ß"-Aluminiumoxidrohr bei 700 C chemisch dampfabgeschieden. Die schematisch in Fig.3 gezeigte Vorrichtung wurde zur chemischen Dampfabscheidung des Molybdäns angewandt. Die abgeschiedene Elektrode hatte eine Säulenkonfiguration, wie in der Mikrophotographie der Fig.l gezeigt.
Die Verfahren bei der vorstehenden chemischen Dampfabscheidung waren folgende. Das Aluminiumoxidrohr gemäß Fig.3 hatte eine Temperatur von 700 C durch Erhitzen in einem Strom aus Mo(CO)6, Wasserstoffgas und Wasserdampf erreicht. Das Mo(CO)6 zersetzt sich an dem heißen Rohr als Substrat und bildet einen Überzug aus Molybdänmetall. Die Plattierung dauert etwa 1 Std bei 700°C. Es wurden folgende typische Druckbedingungen während der Plattierung angewandt: Wasserstoff 21 Lim, Wasserdampf 7 yum, Kohlenmonoxid 20 ju-m.
Die Strom-Spannungseigenschaften eines die Elektrode auf einem festen Elektrolyt umfassenden thermoelektrischen Natriumgenerators wurde entsprechend der Schaltung von Fig.5 gemessen. Die Eigenschaften bei 800 C sind in der mit "bisher" in Fig.4 bezeichneten Kurve aufgetragen. Bei der Messung der Eigenschaft mit der Vorrichtung gemäß ■Fig.5 wurde ein Belastungswiderstand variierender Größe über die Abgabeendstellen der thermoelektrischen Natriumgeneratorvorrichtung gelegt. Bei jeder Temperatur von Interesse wurde der Belastungswiderstand über einen Bereich der Werte eingeregelt und Spannung und Stromstärke wurden gleichzeitig angezeigt und aufgezeichnet.
Die Elektrode auf dem Elektrolyt, die vorstehend beschrieben wurde, deren Strom-Spannungscharakteristika erhalten wurden, vurde dann gemäß der Erfindung behandelt. Zunächst
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wurde das Rohr der Abkühlung innerhalb der in Fig.4 gezeigten thermoelektrischen Generatorvorrichtung auf Raumtemperatur überlassen und dann auf 500 bis 700°C erhitzt, während 1,2 torr Sauerstoff während 20 Min in die das Rohr mit der darauf abgeschiedenen Elektrode umgebende evakuierte Kammer zugeführt wurde. Dann wurde erneut das Vakuum hergestellt und die Vorrichtung der Abkühlung überlassen. Nach erneutem Erhitzen der Vorrichtung auf Betriebsbedingungen stellt sich ein Induktionszeitraum von einigen Minuten ein, bis die günstige Kraftabgabe beginnt. Die in Fig.6 gezeigte Kurve mit der Bezeichnung "jetzt" zeigt die Ergebnisse der Strom-Spannungs-Untersuchung bei 800°C unter Anwendung der Schaltung nach Fig.5 in der gleichen thermoelektrischen GeneratorvorrichtungjWie vorstehend. Es ist ersichtlich, daß sich eine beträchtliche Zunahme der Kraftdichte im Vergleich zu der chemisch abgeschiedenen Elektrode zeigt.
Beispiel 2
Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch oxidierende Bedingungen nach der chemischen Dampfabscheidung in der in Fig.l gezeigten Vorrichtung durch Erhitzen des Rohres mit der bereits abgeschiedenen Elektrode auf 7000C im Vakuum und Zutritt von Sauerstoff bei 1,0 torr während 10 Min erhitzt wurde.
Dann wurde die oxidierte Elektrode abgekühlt und in einen thermoelektrischen Generator gesetzt, worauf der Betrieb bei 700°C nach einem Induktionszeitraum von wenigen Minuten erneut eine verbesserte Stromdichte im Vergleich zu der bei chemischer Dampfabscheidung erzielbaren zeigte. Unter Anwendung der Schaltung nach Fig.5 wurden die in Fig.7 gezeigten Strom-Spannungs-Eigenschaften erhalten.
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Beispiel 5
Es wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 gearbeitet, wobei nach dem Zutritt des Sauerstoffes bei hoher Temperatur und der anschließenden erneuten Einstellung eines Vakuums die Vorrichtung der Abkühlung überlassen wurde und 7 Tage bei Raumtemperatur vor dem Betrieb stehengelassen wurde. Bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung und nach einem kurzen Induktionszeitraum wurden günstige Abgabekräfte erhalten, beispielsweise größer als 0,3 w/cm bei 70O0C.
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Claims (16)

- DR. Α., KOKl-ER IV.. SCHROEDER PATENTANWÄLTE 7914581 TELEFON: 37 U-7 UZ β MÖNCHEN ΛΟ TELEORAMMEi CARBOPAT MÖNCHEN FRANZ-JOSEPH-STRASSE AS Pa t enta nsprü ch e
1. Elektrisch kontinuierliche poröse Elektrode auf einem festen Elektrolyt für thermoelektrische Generatorvorrichtungen, gekennzeichnet durch Metallspitzen mit einem Durchschnitt unterhalb etwa 50 /Am und Tälern unterhalb etwa 10 yu-m und mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser oberhalb etwa 0,15 AAm.
2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode gleichachsige Körner an ihrer Oberfläche umfaßt.
3. Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt auf /ΐ>-Aluminiumoxid besteht.
4. Elektrode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt aus ß>"-Aluminiumoxid besteht.
5. Elektrode nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall aus metallischem Molybdän besteht.
6. Elektrode nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch ein Verfahren erhalten wurde, wobei ein auf dem Elektrolyt abgeschiedener metallischer Leiter an oxidierende Bedingungen ausgesetzt wurde.
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7. Elektrode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oxidierte Leiter dann an reduzierende Bedingungen ausgesetzt tvurde.
8. Elektrode nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeschiedene metallische Leiter durch chemische Dampfabscheidung abgeschieden wurde.
9. Verfahren zur Herstellung einer porösen Elektrode auf einem festen Elektrolyt, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf dem Elektrolyt abgeschiedener metallischer Leiter an oxidierende Bedingungen ausgesetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der oxidierte Leiter dann an reduzierende Bedingungen, die aus metallischem Natrium von hoher Temperatur bestehen, ausgesetzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussetzung an oxidierende Bedingungen durch Kontaktierung des Leiters mit Sauerstoff erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Leiter Molybdän angewandt wird.
13. Thermoelektrische Alkaligeneratorvorrichtung, bestehend aus einer Elektrode aus porösem Metall, abgeschieden auf einem festen Elektrolyt, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode auf dem fest ^n Elektrolyt an oxidierende Bedingungen ausgesetzt wurd"
14. Thermoelektrischer Alkaligenerator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidation innerhalb des thermoelektrischen Generators ausgeführt wurde.
15. Thermoelektrischer Alkaligenerator nach Anspruch oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend eine
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Reduktion bei Bedingungen einer Temperatur oberhalb etwa 500°C durchgeführt wurde.
16. Thermoelektrischer Alkaligenerator nach Anspruch 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode aus Molybdän angewandt wurde.
DE2914581A 1978-04-10 1979-04-10 Verfahren zur Herstellung einer porösen Elektrode für thermoelektrische Generatoren sowie nach diesem Verfahren hergestellte Elektrode und thermoelektrischer Generator Expired DE2914581C2 (de)

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GB2018496B (en) 1982-07-07
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