DE3003819A1

DE3003819A1 - Electrode, esp. cathode for electrolysis of brine - has active coating of iron with specified nickel and/or cobalt content to reduce hydrogen overvoltage

Info

Publication number: DE3003819A1
Application number: DE19803003819
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 6500 Mainz Habermann; Dipl.-Ing. Dr. Peter 6715 Lambsheim Hammes; Dipl.-Ing. Dr. Klaus 6940 Weinheim Wintermantel
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1980-02-02
Filing date: 1980-02-02
Publication date: 1981-08-13

Abstract

Electrodes, esp. cathodes for alkali chloride electrolysis cells, consist of an electrically conducting support with active layers contg. Ni and/or Co in addn. to Fe, the Ni and/or Co content being 10-20 wt.%. The electrodes have a low H2 overvoltage and can be made reproducibly without deforming the support. The active layers are produced electrolytically on the cathodically polarised support using an acetate-buffered acetic acid electrolyte contg. Fe and also Ni and/or Co salts. The electrolyte pref. contains 1.5-10 (wt.)% acetic acid, 1.0-12% acetate and 0.5-20 g/l Fe, Co and/or Ni salts (w.r.t. the metal content of the salts).

Description

ElektrodenElectrodes

Technische Elektrolysen, insbesondere die Chloralkalielektrolysen nach dem Diaphragmen- und Membranverfahren, bei denen kathodisch Wasserstoff entwickelt wird, erfordern Kathodenmaterialien mit geringen Wasserstoffüberspannungen, um kostengünstig arbeiten zu können.Technical electrolyses, especially chlor-alkali electrolyses using the diaphragm and membrane process, in which hydrogen is evolved at the cathode will require cathode materials with low hydrogen overvoltages in order to be inexpensive to be able to work.

Zur Zeit verwendet man für die Chloralkalielektrolyse nach dem Diaphragmaverfahren Eisenkathoden, welche bei technischen Stromdichten von 1 bis 2,8 KA/m Überspannungen von 250 bis 400 mV aufweisen.At present, the diaphragm process is used for chlor-alkali electrolysis Iron cathodes, which with technical current densities of 1 to 2.8 KA / m overvoltages from 250 to 400 mV.

Zur Herabsetzung der Überspannung, insbesondere bei der Elektrolyse wäßriger Salzsäure, ist es bekannt, bei Verwendung von Graphitkathoden den Elektrolyten Salze bestimmter Metalle zuzusetzen. Diese Metalle scheiden sich während der Elektrolyse auf den Kathoden ab, wobei durch die so gebildeten Schichten die Wasserstoffüberspannung herabgesetzt wird. Gemäß der französischen Patentschrift 1.208 508 werden zu diesem Zwecke Kupfer, Nickel, Antimon, Silber, Gold, Kobalt, Eisen- und Platin-Salze zugesetzt (vgl. auch DL-Patentschrift 3 725). Gemäß der DE-AS 12 16 852 wird den Elektrolyten während der Elektrolyse ein Palladiumsalz zugesetzt. Um jedoch ausreichende Wirkungen zu erzielen, ist es erforderlich, erhebliche Mengen dieser Salze einzusetzen. Darüber hinaus haben diese Zusätze den weiteren Nachteil, daß die Wasserstoffüberspannung nur temporär unmittelbar nach ihrer Zugabe herabgesetzt wird, d.h., daß man während der Dauer der Elektrolyse periodisch oder kontinuierlich diese Zusätze zugeben muß, um die Wasserstoffüberspannung auf einen konstant niedrigeren Wert zu halten.To reduce the overvoltage, especially during electrolysis aqueous hydrochloric acid, it is known to use the electrolyte when using graphite cathodes Adding salts of certain metals. These metals separate during electrolysis on the cathodes, whereby the hydrogen overvoltage is caused by the layers formed in this way is reduced. According to the French patent 1,208 508 this Purposes added copper, nickel, antimony, silver, gold, cobalt, iron and platinum salts (see also DL patent specification 3 725). According to DE-AS 12 16 852, the electrolyte a palladium salt was added during the electrolysis. However, to have sufficient effects To achieve, it is necessary to use considerable amounts of these salts. About that In addition, these additives have the further disadvantage that the hydrogen overvoltage is reduced only temporarily immediately after their addition, i.e. that one during the duration of the electrolysis must periodically or continuously add these additives, to keep the hydrogen overvoltage at a constantly lower value.

der britischen Patentschrift 1 004 380 werden Elektroden beschrieben, die aus einem Substrat aus einem leitenden Material bestehen, das mit einer Legierung beschichtet ist, die neben Molybdän und Wolfram mindestens eines der Elemente Eisen, Kobalt und Nickel enthält. Diese Schichten, die auf die verschiedensten Weisen auf das Substrat aufgebracht werden können, haben den Nachteil, daß sie in der Zelle in unbelastetem Zustand gegenüber dem Elektrolyten nicht korrosionsbeständig sind und daher unter Herauslösung des Wolframs und des Molybdäns von der Elektrodenoberfläche abbröckeln. Abgesehen von diesem Nachteil ist es bei Verwendung dieser Elektroden auch nicht möglich, Diaphragmen- und Amalgamzellen im Verbund zu betreiben, da das in der Diaphragmenzelle in Lösung gegangene Molybdän und Wolfram in der Amalgamzelle zu Störungen durch Herabsetzung der Wasserstoffüberspannung an der Quecksilber-Kathode führen würde. British patent specification 1 004 380 describes electrodes, which consist of a substrate made of a conductive material coated with an alloy is coated, which, in addition to molybdenum and tungsten, contains at least one of the elements iron, Contains cobalt and nickel. These layers, in the most varied of ways the substrate can be applied, have the disadvantage that they are in the cell are not corrosion-resistant to the electrolyte in an unloaded state and therefore leaching out the tungsten and molybdenum from the electrode surface crumble off. Apart from this disadvantage it is when using these electrodes it is also not possible to operate diaphragm and amalgam cells in combination, as that Molybdenum dissolved in the diaphragm cell and tungsten in the amalgam cell to disturbances by reducing the hydrogen overvoltage at the mercury cathode would lead.

In der DE-AS 12 73 498 ist ein Verfahren zur Herstellung von Elektroden für elektrolytische Wasserzersetzer beschrieben, bei der eine die Überspannung herabsetzende Aktivierungsschicht auf Elektrodenoberflächen durch galvanische Abscheidung von porösem und eingelagerte Nickelverbindungen enthaltendem Nickel mit Hilfe eines Mattnickelbades bei pH-Werten von oberhalb 5,8 und Strom-2 dichten von 10 bis 40 A/dm erzeugt wird. Die Abscheidung derartiger Nickelschichten mit der gezielten Einlagerung von Nickelhydroxid ist aber nur schwer steuerbar, so daß hohe Ausschußquoten auftreten und solche Elektroden technisch bisher nicht verwendet worden sind.DE-AS 12 73 498 discloses a method for producing electrodes for electrolytic water decomposers, in which one the overvoltage is reduced Activation layer on electrode surfaces by galvanic deposition of porous nickel containing embedded nickel compounds with the help of a Matt nickel bath at pH values above 5.8 and current 2 densities from 10 to 40 A / dm is generated. The deposition of such nickel layers with the targeted The incorporation of nickel hydroxide is difficult to control, so that high reject rates occur and such electrodes have not previously been used technically.

In der US-PS 4 049 841 schließlich sind Kathoden beschrieben, die aus einem Träger aus Eisen bestehen auf dessen Oberfläche durch Flamm- oder Plasmaspritzen ein Metallpulver aufgebracht worden ist, das eine geringere Wasserstoff- Uberspannung als Eisen besitzt. Als solche Metalle werden beispielsweise Kobalt, Nickel, Platin, Molybdän, Wolfram, Mangan, Eisen, Tantal, Niob, ihre Carbide, Nitride oder ihre Legierungen und Mischungen genannt. Nachteilig bei dieser Methode ist es, daß der Träger beim Beschichtungsprozeß nicht formstabil ist, daß hohe Pulververluste bis zu 65 % auftreten und daß die Wasserstoffüberspannungen dieser Elektroden etwa 180 bis 200 mV betragen. Ähnliche Elektroden sind in der DE-AS 20 02 298 beschrieben, die ebenfalls aus einer porösen Nickelschicht bestehen, die oberflächlich auf einer metallischen Unterlage aufgebracht sind.Finally, in US Pat. No. 4,049,841, cathodes are described which consist of a support made of iron on its surface by flame or plasma spraying a metal powder has been applied that has a lower hydrogen Overload than iron possesses. Such metals are, for example, cobalt, nickel, platinum, Molybdenum, tungsten, manganese, iron, tantalum, niobium, their carbides, nitrides or theirs Called alloys and mixtures. The disadvantage of this method is that the Carrier during the coating process is not dimensionally stable, that high powder losses up to occur to 65% and that the hydrogen overvoltages of these electrodes about 180 up to 200 mV. Similar electrodes are described in DE-AS 20 02 298, which also consist of a porous nickel layer, which is superficially on a metallic base are applied.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Elektroden anzugeben, die insbesondere als Kathoden für Chloralkali-Elektrolyse-Zellen eingesetzt werden können, und die sich durch eine niedrige Wasserstoffüberspannung auszeichnen. Der vorliegenden Erfindung lag die weitere Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung solcher Elektroden anzugeben, das jederzeit reproduzierbar ist und gemäß dem man Elektroden herstellen kann, ohne daß hierbei Verformungen des Trägers auftreten.The present invention was based on the object of specifying electrodes, which are used in particular as cathodes for chlor-alkali electrolysis cells and which are characterized by a low hydrogen overvoltage. Of the The present invention was based on the further object of a method for production to indicate such electrodes, which is reproducible at any time and according to which one Can produce electrodes without deformation of the carrier occurring.

Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe bei Elektroden, insbesondere Kathoden für Chloralkali-Elektrolyse-Zellen, bestehend aus einem Träger aus einem elektrisch leitenden Material und darauf aufgebrachten Aktivschichten, die neben Eisen Nickel und/oder Kobalt enthalten, dadurch gelöst werden kann, daß der Nickel und/oder Kobalt-Gehalt 10 bis.It has now been found that this task with electrodes, in particular Cathodes for chlor-alkali electrolysis cells, consisting of a carrier of a electrically conductive material and active layers applied to it, in addition to Iron containing nickel and / or cobalt, can be dissolved in that the nickel and / or cobalt content 10 to.

20 Gew.% beträgt.20% by weight.

Überraschenderweise zeigen Elektroden, deren Aktivschichten Nickel und Kobalt in dem angegebenen Bereich enthalten und obwohl ihr Eisengehalt sehr hoch ist, und 80 % und darüber beträgt, eine außerordentlich niedrige Wasserstoff-' überspannung.Surprisingly, electrodes whose active layers show nickel and cobalt in the specified range and although their iron content is very high is high, and 80% and above that, an extremely low one Hydrogen overvoltage.

Als Träger kommen praktisch alle elektrisch leitenden Materialien, die gegenüber dem geeigneten Elektrolyten beständig sind, vorzugsweise aber Eisen in Betracht.Practically all electrically conductive materials are used as carriers, which are resistant to the appropriate electrolyte, but preferably iron into consideration.

Die Aufbringung der erfindungsgemäßen aktiven Schichten kann erfolgen durch Kathodenzerstäubung, Bedampfung, Plasmabeschichtung, Flammspritzbeschichtung oder durch chemische Reduktion von auf dem Substrat aufgebrachten Verbindungen der genannten Metalle.The active layers according to the invention can be applied by cathode sputtering, vapor deposition, plasma coating, flame spray coating or by chemical reduction of compounds applied to the substrate metals mentioned.

Besonders vorteilhaft werden jedoch die Aktivschichten elektrolytisch aus wässerigen Lösungen abgeschieden, da hierbei Elektroden mit besonders niedrigen Wasserstoffüberspannungen erhalten werden und gegenüber anderen Verfahren, wie Flamm- oder Plasmaspritzen nicht verformte Elektroden erhalten werden. Hierzu haben sich insbesondere acetatgepufferte, essigsaure Elektrolyte bewährt. Als Acetat eignet sich insbesondere Ammoniumacetat. Der Essigsäuregehalt im Elektrolyten sollte 1,5 bis 10 Gew.% betragen. Die Konzentration an Eisensalzen bzw. Nickel- und Kobaltsalzen soll in etwa dem Verhältnis von Eisen : Kobalt und/oder Nickel der auf dem Träger aufzubringenden Aktivschicht entsprechen Die Gesamtmetallsalzkonzentration im Elektrolyten sollte 0,5 bis 20 g/l, vorzugsweise 4 bis 10 g/l, jeweils bezogen auf den Metallgehalt des Salzes ausmachen. Als Metallsalze kommen die in den genannten Bereichen lösbaren Salze in Frage, z.B. die Chloride, Nitrate, Sulfate, Acetate, Citrate und Tartrate.However, the active layers are particularly advantageous electrolytically deposited from aqueous solutions, as this involves electrodes with particularly low Hydrogen overvoltages are obtained and compared to other processes, such as flame or plasma spraying, non-deformed electrodes are obtained. Have to do this especially acetate-buffered, acetic acid electrolytes have proven their worth. Suitable as acetate in particular ammonium acetate. The acetic acid content in the electrolyte should be 1.5 to 10 wt.%. The concentration of iron salts or nickel and cobalt salts should be roughly the ratio of iron: cobalt and / or nickel on the carrier The active layer to be applied corresponds to the total metal salt concentration in the electrolyte should be 0.5 to 20 g / l, preferably 4 to 10 g / l, based in each case on the metal content of the salt. The metal salts are those which are soluble in the areas mentioned Salts in question, e.g. the chlorides, nitrates, sulfates, acetates, citrates and tartrates.

Die elektrolytische Abscheidung erfolgt zweckmäßig bei erhöhten Temperaturen von z.B. 500C, vorzugsweise 80 bis 950C. Um drucklos arbeiten zu können, sollte die Abschei- r dung unterhalb des Siedepunktes des Elektrolyten erfolgen.The electrolytic deposition is expediently carried out at elevated temperatures from e.g. 500C, preferably 80 to 950C. In order to be able to work without pressure, the parting r dung below the boiling point of the electrolyte take place.

Bei Anwendung erhöhter Temperaturen werden besonders gut haftende Aktivschichten mit besonders geringer Wasserstoff-Überspannung erhalten. Die elektrolytrische Abscheidung erfolgt bei Stromdichten von 10 bis 2 500 mA/cm2, vorzugsweise 50 bis 750 mA/cm2.When using elevated temperatures, they become particularly well-adhering Obtained active layers with particularly low hydrogen overvoltage. The electrolytic Deposition takes place at current densities of 10 to 2,500 mA / cm2, preferably 50 to 750 mA / cm2.

Beispiel 1 Ein Eisenblech mit den Abmessungen von 20 x 150 x 2 mm wird in 10 gew.%iger wässeriger Salzsäure abgebeizt und mit dest. Wasser gewaschen. Das gereinigte Eisenblech beschichtet man anschließend kathodisch in einem Elektrolytbad, welches 30 g Essigsäure, 38,5 g Ammoniumacetat, 25,5 g FeCl2 . 4H20 und 4,5 g NiCl2 . 6H20 in 930 ml Wasser gelöst enthält, 10 Minuten bei einer Stromdichte von 300 mA/cm2 und Temperatur von + 82°C. Nach der Beschichtung wird die fertige Kathode, deren Aktivschicht 86 Gew.% Eisen und 13,8 Gew.% Nickel enthält, in 13 gew.%iger wässeriger Natronlauge eingesetzt und die kathodische Stromspannungskurve bei + 800C aufgenommen. Es werden folgende Überspannungen in Abhängigkeit von der Stromdichte ermittelt: Stromdichte KA/m2 0,15 1,0 1,5 1,6 2,3 2,8 Überspannung mV 18. 21 22 23 26 27 Verwendet man zur Beschichtung ein Bad, welches nur 30 g NiCl2 . 6H20 und kein Eisensalz zur Beschichtung enthält, so beträgt die Überspannung bei 1,5 KA/m2 unter sonst gleichen Bedingungen etwa 230 mV.Example 1 An iron sheet with the dimensions of 20 x 150 x 2 mm is stripped in 10% strength by weight aqueous hydrochloric acid and treated with dist. Water washed. The cleaned iron sheet is then coated cathodically in an electrolyte bath, which contains 30 g of acetic acid, 38.5 g of ammonium acetate, 25.5 g of FeCl2. 4H20 and 4.5 g NiCl2 . 6H20 dissolved in 930 ml of water, 10 minutes at a current density of 300 mA / cm2 and temperature of + 82 ° C. After the coating, the finished cathode, the active layer of which contains 86% by weight of iron and 13.8% by weight of nickel, in 13% by weight aqueous sodium hydroxide solution and the cathodic current voltage curve at + 800C added. The following overvoltages are generated depending on the current density determined: current density KA / m2 0.15 1.0 1.5 1.6 2.3 2.8 overvoltage mV 18. 21 22 23 26 27 If a bath is used for coating, which only contains 30 g NiCl2. 6H20 and does not contain any iron salt for the coating, the overvoltage is 1.5 KA / m2 all other things being equal, about 230 mV.

Beispiel 2 Ein Eisenblech wird wie in Beispiel 1 vorbereitet und in einem Elektrolyten, der 32 g Essigsäure, 40 g Ammoniumacetat, 24 g FeCl2 . 4H20, 3 g NiCl2 . 6H20 sowie 3 g CoCl2 . 6H20 in 930 ml Wasser gelöst enthält, 3 Minuten bei +80°C und einer kathodischen Stromdichte von 2 300 mA/cm beschichtet. Die Aktivschicht der Elektrode enthält 85,8 Gew.% Eisen, 6,8 Gew.% Kobalt und 7,3 Gew.% Nickel. In 13 gew.%iger wäßriger Natronlauge werden folgende Überspannungen bei +800C erhalten: Stromdichte KA/m2 0,15 1,0 1,5 2,3 2,8 Überspannung mV 5 12 20 23 25 Beispiel 3 Ein Eisenblech mit den Abmessungen wie in Beispiel 1 wird durch Korundstrahlung oberflächlich gereinigt. Anschließend trägt man mit Hilfe des Plasmabrenners eine ca. 60,um dicke Schicht einer Eisennickellegierung auf, die 83 Gew.% Eisen und 17 Gew.% Nickel enthält. Für die Beschichtung wird ein Nickel-Eisen-Pulver der Korngröße < 40/um >25um verwendet. Als Trägergas kommt ein Argon--Wasserstoffgemisch (70 Vol.% Wasserstoff) zum Einsatz.Example 2 An iron sheet is prepared as in Example 1 and shown in an electrolyte containing 32 g acetic acid, 40 g ammonium acetate, 24 g FeCl2. 4H20, 3 g NiCl2. 6H20 and 3 g CoCl2. Contains 6H20 dissolved in 930 ml of water, 3 minutes coated at + 80 ° C and a cathodic current density of 2300 mA / cm. The active layer the electrode contains 85.8% by weight of iron, 6.8% by weight of cobalt and 7.3% by weight of nickel. In 13% strength by weight aqueous sodium hydroxide solution, the following overvoltages are obtained at + 800C: Current density KA / m2 0.15 1.0 1.5 2.3 2.8 Overvoltage mV 5 12 20 23 25 Example 3 An iron sheet with the dimensions as in Example 1 is blasted with corundum cleaned superficially. Then you wear a with the help of the plasma torch approx. 60 µm thick layer of an iron-nickel alloy containing 83 wt.% iron and 17 Contains% nickel by weight. A nickel-iron powder of the grain size is used for the coating <40 / µm> 25um used. An argon-hydrogen mixture is used as the carrier gas (70 vol.% Hydrogen) are used.

In 13 gew.%iger wäßriger Natronlauge erhält man bei +800C die folgenden kathodischen Überspannungswerte: Stromdichte KA/m2 0,15 1,0 1,5 2,3 2,8 Überspannung mV 22 27 30 33 35 Beispiel 4 9 Eisenbleche mit den Abmessungen 150 x 20 x 2 mm werden in 10 gew.%iger wäßriger Salzsäure abgebeizt und mit destilliertem Wasser gewaschen. Die Beschichtung erfolgt in einem acetatgepufferten Elektrolysebad (30 g/l Essigsäure, 38,5- g/l Ammoniumacetat) mit wachsenden, in der folgenden Tabelle angegebenen Metallsalzkonzentrationen bei Stromdichten vbn 3000 kA/m2 und Temperaturen von 800C (Dauer der Abscheidung jeweils ca. 10 min).The following are obtained in 13% strength by weight aqueous sodium hydroxide solution at + 800C cathodic overvoltage values: current density KA / m2 0.15 1.0 1.5 2.3 2.8 overvoltage mV 22 27 30 33 35 Example 4 9 iron sheets with the dimensions 150 x 20 x 2 mm are stripped in 10% strength by weight aqueous hydrochloric acid and distilled Water washed. The coating takes place in an acetate-buffered electrolysis bath (30 g / l acetic acid, 38.5 g / l ammonium acetate) with growing, in the following table specified metal salt concentrations at current densities of 3000 kA / m2 and temperatures of 800C (duration of the deposition in each case approx. 10 min).

In der folgenden Tabelle sind die Wasserstoffüberspannungen, gemessen in 13 gew.%iger Natronlauge, in Abhängigkeit von der jeweiligen Zusammensetzung des Beschichtungsbandes und der daraus resultierenden Aktivschicht aufgeführt.The following table shows the hydrogen overvoltages measured in 13% strength by weight sodium hydroxide solution, depending on the respective composition of the coating tape and the resulting active layer.

Elektrode Elektrolyt Aktivschicht Wasserstoffg FeCl . g NiCl . % Ni überspennung 4 H20/i 6 H20/i bei 80 C mV bei 1,5 KA/m2 1 ' 26,0 4,0 13,4 20 2 25,0 5,0 14,2 22 a) - 30 100 230 b) 30 - 0 220 c) 27,5 2,5 7,0 77 d) 20,0 10 29,7 50 e) 15 15 44,0 56 f) 10 20 62,8 86 g) 5 25 70,4 140 Aus der Tabelle ist zu ersehen, daß Aktivschichten (Elektroden 1 und 2), deren Nickelgehalt innerhalb des beanspruchten Bereiches von 10 bis 20 Gew.% liegt, eine deutlich niedrigere Wasserstoffüberspannung aufweisen als 'Aktivschichten, deren Nickelgehalt außerhalb dieses Bereiches liegt (Vergleichselektroden c)-g) und eine ganz erheblich niedrigere Wasserstoffüberspannung gegenüber Aktivschichten aufweisen, deren Aktivschicht nur aus Nickel oder Eisen besteht (Vergleichselektroden a) und b)).Electrode Electrolyte Active Layer Hydrogen FeCl. g NiCl. % Ni overvoltage 4 H20 / i 6 H20 / i at 80 C mV at 1.5 KA / m2 1 '26.0 4.0 13.4 20 2 25.0 5.0 14.2 22 a) - 30 100 230 b) 30 - 0 220 c) 27.5 2.5 7.0 77 d) 20.0 10 29.7 50 e) 15 15 44.0 56 f) 10 20 62.8 86 g) 5 25 70.4 140 The table shows that active layers (electrodes 1 and 2) whose nickel content is within the claimed In the range from 10 to 20% by weight, there is a significantly lower hydrogen overvoltage exhibit as 'Active layers whose nickel content is outside this Range is (comparison electrodes c) -g) and a considerably lower hydrogen overvoltage compared to active layers, the active layer of which consists only of nickel or iron consists (comparison electrodes a) and b)).

Beispiel 5 9 Eisenbleche werden unter den Bedingungen des Beispiels 4 mit einer Aktivschicht versehen, die anstelle von Nickel Kobalt enthält.Example 5 9 iron sheets are made under the conditions of the example 4 provided with an active layer that contains cobalt instead of nickel.

In der folgenden Tabelle sind die Überspannungswerte der einzelnen Elektroden angegeben.The following table shows the overvoltage values for each Electrodes specified.

Elektrode Elektrolyt Aktivschicht Wasserstoffg Fell2. g CoCl . % Co überspannung 4 H20 6 H20/i bei 80 C mV bei 2 1,5 1 26,2 3,8 13 18 2 25 5 14,2 17 a) - 30 100 250 b) 30 - 0 220 c) 27,5 2,5 7,0 60 d) 20 10 30,0 26 e) 15 15 44,2 38 f) 10 20 62,8 82 g) 5 25 69,3 138 Aus der Tabelle ist zu ersehen, daß Aktivschichten, deren Kobaltgehalt 10 bis 20 Gew.% beträgt (Elektroden 1 und 2), eine deutlich geringere Wasserstoffüberspannung gegenüber Aktivschichten aufweisen, deren Kobalt/Eisen-Gehalt außerhalb dieses Bereiches liegt (Vergleichselektroden c)-g)) und die Wasserstoffüberspannung ganz erheblich unterhalb derjenigen von Aktivschichten liegt, die reines Eisen bzw.Electrode Electrolyte Active Layer Hydrogen Coat2. g CoCl. % Co overvoltage 4 H20 6 H20 / i at 80 C mV at 2 1.5 1 26.2 3.8 13 18 2 25 5 14.2 17 a) - 30 100 250 b) 30 - 0 220 c) 27.5 2.5 7.0 60 d) 20 10 30.0 26 e) 15 15 44.2 38 f) 10 20 62.8 82 g) 5 25 69.3 138 The table shows that active layers, whose cobalt content is 10 to 20% by weight (electrodes 1 and 2), a significantly lower one Have hydrogen overvoltage compared to active layers, whose cobalt / iron content is outside this range (comparison electrodes c) -g)) and the hydrogen overvoltage is considerably below that of active layers which is pure iron or

Kobalt enthalten (Vergleichselektroden a) und b)).Contain cobalt (comparison electrodes a) and b)).

Claims

Claims 1. Electrodes, in particular cathodes for Chioralkall electrolysis cells, consisting of a carrier made of an electrically conductive material and applied to it Active layers which contain nickel and / or cobalt in addition to iron, characterized in that that the nickel and / or cobalt content is 10 to 20 wt.% 2. Method of application of the active layers according to claim 1, characterized in that the layers electrolytically on the cathodically polarized carrier using an iron as well as acetate-buffered acetic acid electrolytes containing nickel and / or cobalt salts separates.

3. The method according to claim 2, characterized in that the acetic acid content in the electrolyte 1.5 to 10% by weight, the acetate content 1.0 to 12% by weight and the content of iron, cobalt and / or nickel salts 0.5 to 20 g / l, based on the metal content of the salts.