DE3542157C2

DE3542157C2 -

Info

Publication number: DE3542157C2
Application number: DE3542157A
Authority: DE
Inventors: Tadao Noboribetsu Hokkaido Jp Kenjyo
Original assignee: MURORAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY MURORAN HOKKAIDO JP
Current assignee: MURORAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY MURORAN HOKKAIDO JP
Priority date: 1984-12-27
Filing date: 1985-11-28
Publication date: 1989-10-19
Also published as: JPS61156636A; JPH0319671B2; DE3542157A1; US4800139A

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasserstoffelektrode für eine alkalische Wasserstoff/Sauerstoff-Brennstoffzelle sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Es ist bekannt, daß sich Raney-Nickel besser als Katalysator für Wasserstoffelektroden von Brennstoffzellen eignet als Raney-Chrom (vgl. JP-OS 22 996/75 und 22 997/75). Nachteilig an der Verwendung von Raney-Nickel als Katalysator in einer Wasserstoffelektrode ist jedoch, daß sie wegen ihrer hohen Polarisierung keinen hohen Strom zu liefern vermag und die Abgabespannung einer die betreffende Wasserstoffelektrode enthaltenden Brennstoffzelle im Laufe der Zeit abnimmt. Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde Raney-Nickel bereits mit Molybdän (vgl. JP-OS 23 792/73) mit Molybdän und Titan oder Zirkonium (vgl. JP-OS 22 996/75) bzw. mit Eisen und Titan oder Zirkonium (vgl. JP-OS 22 997/75) versetzt. Hierdurch sollte der Katalysator aktiviert und stabilisiert werden. Es hat sich gezeigt, daß durch einen Titanzusatz die Polarisation üblicher Wasserstoffelektroden mit Raney-Nickel auf etwa die Hälfte reduziert werden kann. Nichtsdestoweniger besteht nach wie vor ein erheblicher Bedarf nach einer Wasserstoffelektrode, die die elektrische Stromerzeugung einer sie enthaltenden Brennstoffzelle verbessert.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Wasserstoffelektrode mit besseren Eigenschaften, als sie die bekannten titanhaltigen Wasserstoffelektroden aufweisen, bereitzustellen.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Wasserstoffelektrode für Brennstoffzellen mit Raney-Nickel, hergestellt aus Ni-Al-Legierung als Katalysator, dadurch gekennzeichnet, daß der Raney-Nickel, bezogen auf sein Gewicht, etwa 0,2-2 Gew.-% Chrom enthält.

Vorzugsweise beträgt die Chrommenge im Raney-Nickel etwa 0,2-1,0 Gew.-%.

Weiterhin sollte durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffelektroden für Brennstoffzellen geschaffen werden.

Gegenstand der Erfindung ist somit auch noch ein Verfahren zur Herstellung der Wasserstoffelektrode von Brennstoffzellen, die Raney-Nickel, hergestellt aus Ni-Al- Legierungen, mit etwa 0,2-2 Gew.-% Chrom als Katalysator enthält, welches dadurch gekennzeichnet, daß man eine Suspension von Polytetrafluorethylen in einem flüssigen Suspendiermedium und ein Pulver des Katalysators unter schrittweisem Entwässern oder Trocknen des Gemischs bei niedrigen Temperatur vermischt.

Der Chromzusatz verringert die Polarisation einer Raney-Nickel als Katalysator enthaltenden Wasserstoffelektrode und stabilisiert diese, so daß der Grad der elektrischen Stromerzeugung einer Brennstoffzelle mit der betreffenden Wasserstoffelektrode verbessert und die Abgabespannung der Brennstoffzelle stabilisiert werden.

Vorteilhaft an dem Chromzusatz zu Raney-Nickel ist auch der sehr breite (geeignete) Chromkonzentrationsbereich von etwa 0,2-2 Gew.-%, der für den niedrigen Polarisationswiderstand bzw. Polarisationswirkwiderstand von Bedeutung ist.

Bei dem bekannten titanhaltigen Raney-Nickelkatalysator ist der Titankonzentrationsbereich, der für den niedrigen Polarisationswiderstand der Wasserstoffelektrode verantwortlich ist, eng, so daß die Polarisationseigenschaften der Wasserstoffzelle gegenüber ihren Herstellungsbedingungen sehr empfindlich sind, d. h. eine exakte Reproduktion der Wasserstoffzelle bereitet Schwierigkeiten.

Im Gegensatz dazu gewährleistet ein chromhaltiger Raney- Nickel praktisch konstante niedrige Polarisationseigenschaften der Wasserstoffelektrode über einen breiten Chromkonzentrationsbereich. Selbst wenn also die Herstellungsbedingungen der Wasserstoffzelle erheblich variiert werden, erhält man immer noch eine Wasserstoffzelle gleichmäßiger Kenneigenschaften ohne auftretende große Schwankungen der Elektrodeneigenschaften. Auf diese Weise läßt sich die Qualitätskontrolle der Wasserstoffelektroden bei der Massenproduktion in großtechnischem Maßstab sehr einfach gestalten.

Aus der DE-PS 12 81 512 ist es bekannt, ein Brennstoff elektrodenmaterial aus Nickelborid herzustellen, indem man das Bor teilweise aus dem Elektrodenmantel herauslöst. Dort ist auch vorgeschlagen, dem Nickelborid, bezogen auf den Nickelgehalt, unter 5 Gew.-% Chrom zuzusetzen. Nach diesem Verfahren erhält man im strengen Sinn keinen Raney-Nickel, sondern ein borhaltiges Elektrodenmaterial mit unbefriedigenden Eigenschaften, dessen Herstellung aufgrund des hohen Preises von Natriumborhydrid kostspielig ist. So ist z. B. aus Beispiel 4 der DE-PS 12 81 512 ersichtlich, daß trotz hoher Arbeitstemperatur (85°C) eine Polarisation von 15 mV bei 50 mA/cm² und von 115 mV bei 300 mA/cm² eintritt. Die Wasserstoffelektrode der vorliegenden Erfindung ist demgegenüber deutlich überlegen. Zum einen erfolgt die Herstellung von Raney-Nickel mit wohlfeilen Ausgangsmaterialien, zum anderen tritt auch bei der vergleichsweise niedrigen Arbeitstemperatur von 60°C durch die Polarisierung ein geringer Spannungsabfall auf. Darüber hinaus wird erfindungsgemäß ein Grenzstrom von 1000 mA/cm² oder mehr erreicht, während gemäß DE-PS 12 81 512 nur 350 mA/cm² erreicht werden.

Die Reaktion an der Wasserstoffelektrode läuft vermutlich in zwei Reaktionsstufen ab:

H₂ → 2Ha (1)
2Ha + 2OH^- → 2H₂O + 2e^- (2)

In den Gleichungen bedeutet "Ha" Wasserstoff in atomarem Zustand, der auf der Oberfläche von Raney-Nickel dissoziiert und adsorbiert wird.

Da die Polarisationseigenschaften der Wasserstoffelektrode in hohem Maße von der Geschwindigkeit der Reaktionsstufe (2) abhängen, beruht vermutlich die Abnahme des Polarisationswiderstandes aufgrund des Chromzusatzes auf einer Beschleunigung der Reaktionsstufe (2).

Ein Index für die Bewertung der Kenneigenschaften einer Wasserstoffelektrode ist die Polarisationseigenschaft, ein anderer Index für die Bewertung der Kenneigenschaften einer Wasserstoffelektrode ist die elektrische Grenzstromdichte, d. h. die maximale elektrische Stromdichte, die die Wasserstoffelektrode auszuhalten vermag. Vorzugsweise sollte die elektrische Grenzstromdichte so hoch wie möglich und nur schwach temperaturabhängig sein.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine charakteristische graphische Darstellung des Einflusses des Cr-Gehalts im Raney-Nickel auf die Polarisationskurve der Wasserstoffelektrode während des Betriebs;

Fig. 2 eine charakteristische graphische Darstellung des Einflusses eines Zusatzes von Ti oder Cr zu Raney-Nickel auf den Polarisationswiderstand der Wasserstoffelektrode während des Betriebs;

Fig. 3 eine charakteristische graphische Darstellung des Einflusses des Wasserstoffgasdrucks rund um die Wasserstoffelektrode auf die elektrischen Eigenschaften der Wasserstoffelektrode;

Fig. 4 eine charakteristische graphische Darstellung der Temperaturabhängigkeit des Polarisationswiderstands der Wasserstoffelektrode mit Cr- oder Ti-haltigem Raney-Nickel während des Betriebs;

Fig. 5 eine charakteristische graphische Darstellung der Änderungen der Polarisationseigenschaften einer Wasserstoffelektrode mit einem Cr-freiem Raney-Nickelkatalysator bei wiederholtem Auf- und Entladen und

Fig. 6 eine charakteristische graphische Darstellung der Änderung der Polarisationseigenschaften der Wasserstoffelektrode gemäß der Erfindung bei wiederholtem Auf- und Entladen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des Beispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Beispiel 1 Herstellung des Katalysators

60 Gew.-Teile Aluminium und insgesamt 40 Gew.-Teile Nickel und Chrom werden abgewogen, in einen Hochfrequenzheizofen eingebracht und darin erschmolzen. Durch Eingießen in einen Eisenzylinder wird die Schmelze abgeschreckt und verfestigt. Der hierbei erhaltene Block wird zu einem Pulver einer Teilchengröße von -37 µm (400 mesh) vermahlen. Danach wird das Pulver zur Entfernung der Aluminiumkomponente 16 h lang mit einer 80°C warmen wäßrigen 6M-Kaliumhydroxidlösung behandelt, wobei in der Lösung ein pulverförmiger, chromhaltiger Raney-Nickelkatalysator erhalten wird. Der erhaltene pulverförmige chromhaltige Raney-Nickelkatalysator wird aus der Lösung entnommen und abwechselnd mit Wasser und Methanol gewaschen.

Herstellung der Elektrode

Der erhaltene pulverförmige, chromhaltige Raney-Nickel katalysator wird mit einer flüssigen Suspension von Polytetrafluorethylen in einem aus Wasser, Öl oder einem sonstigen geeigneten Medium bestehenden Suspendiermedium gemischt und durchgeknetet, während das Ganze bei niedriger Temperatur dehydratisiert oder getrocknet wird. Vorzugsweise besteht letztere Maßnahme in einem Darüberblasen von Luft bei Raumtemperatur. Das hierbei erhaltene gummiartige Gemisch wird zu einem folienartigen Material ausgewalzt. Durch diese Maßnahmen wird der Raney-Nickel derart stabilisiert, daß er seine spontanen Entzündungseigenschaften verliert. Die folienartige Katalysatorschicht wird unter Druck mit einer gasseitigen Schicht in Form einer wasserdichten Folie aus schwarzem Nickelpulver vereinigt, wobei eine doppelschichtige grüne Elektrode erhalten wird. Diese grüne Elektrode wird einige h lang in einem Strom gasförmigen Wasserstoffs auf 180°C erhitzt, um den Katalysator zu aktivieren.

Messung der Polarisierung

Eine Wasserstoffelektrode wird aufgrund eines Polarisierungswerts, vermindert um einen Ohm'schen Verlust, (charakteristischer Wert) bewertet. Der Polarisierungswert ist temperaturabhängig: Um den Ohm'schen Verlust abziehen zu können, wird die Polarisierung der Wasserstoffelektrode (ausgedrückt als Potential mV) nach der Unterbrechermethode bei 60± 1°C gemessen. Bei dieser Messung dient eine wäßrige 6M-Kaliumhydroxidlösung als Elektrolytlösung. Sie wird zwischen den Elektroden mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 5 ml/min zirkulierten gelassen.

Auswertung der Ergebnisse

In Fig. 1 sind die Polarisierungskruven von Wasserstoffelektroden mit chromhaltigen Raney-Nickelkatalysatoren (die Katalysatormenge beträgt 40 mg/cm²) dargestellt. Die Kurve mit dem Symbol "∆" entspricht einer Wasserstoffelektrode, deren Katalysator chromfrei ist (d. h. dem Raney-Nickelkatalysator ist kein Chrom zugesetzt); die Kurve mit dem Symbol "∆" entspricht einer Wasserstoffelektrode, deren Katalysator einen Chromgehalt von 0,05 Gew.-% aufweist; die Kurve mit dem Symbol "" entspricht einer Wasserstoffelektrode, deren Katalysator einem Chromgehalt von 0,1 Gew.-% aufweist. Die Kurve mit dem Symbol "⚫" entspricht einer Wasserstoffelektrode, deren Katalysator einem Chromgehalt von 0,2 Gew.-% aufweist; die Kurve mit dem Symbol "▲" entspricht einer Wasserstoffelektrode, deren Katalysator einen Chromgehalt von 0,4 Gew.-% aufweist; die Kurve mit dem Symbol "∎" entspricht einer Wasserstoffelektrode, deren Katalysator einen Chromgehalt von 0,8 Gew.-% aufweist; die Kurve mit dem Symbol "∇" entspricht einer Wasserstoffelektrode mit einem Katalysator eines Chromgehalts von 2 Gew.-%. Jeder Polarisierungswert ist bereits um den Ohm'schen Verlust vermindert. Bei einem Chromgehalt von 0,1% oder darunter ist kein nennenswerter, auf einen Chromzusatz zurückzuführender Effekt feststellbar. Bei einem Chromgehalt von 0,2% oder mehr ist ein merklicher, auf den Chromzusatz zurückzuführender Effekt feststellbar. Dieser äußert sich in einer deutlichen Verbesserung der Polarisierungseigenschaften. Aus Fig. 1 geht klar und deutlich hervor, daß die Polarisierungskurven im niedrigen Stromdichtebereich nahezu linear sind. Folglich kann auch dem jeweiligen Gradienten der jeweiligen linearen Kurve der Polarisationswiderstand der jeweiligen Wasserstoffelektrode errechnet werden. Die rechnerisch ermittelten Werte könnten als Kennwerte für die Katalysatoraktivitäten herangezogen werden. In den Fig. 1, 3, 5 und 6 wurden die Potentiale bei Verwendung von Hg/HgO als Referenzelektrode ermittelt bzw. berechnet.

Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen dem Chromgehalt und dem Polarisierungswiderstand ω der jeweiligen Wasserstoffelektrode (Katalysatormenge: 40 mg/cm²). Als Elektrolytlösung wurde eine wäßrige 6M-KOH-Lösung verwendet. Die Temperatur zum Zeitpunkt der Messung betrug 60°C. In Fig. 2 sind auch die Ergebnisse einer Vergleichs wasserstoffelektrode (titanhaltiger Raney-Nickelkatalysator) graphisch dargestellt. Betrachtet man die Ergebnisse der Vergleichselektrode, stellt man fest, daß der geringste Polarisationswiderstand bei einem Titangehalt von etwa 0,5 Gew.-% erreicht ist. Wenn man nach einem bekannten Verfahren eine Wasserstoffelektrode mit einem titanhaltigen Raney-Nickelkatalysator herstellt, besitzt die erhaltene Wasserstoffelektrode den geringsten Polarisationswiderstand bei einem Titangehalt von etwa 2%. Bei diesem bekannten Verfahren erhält man die Wasserstoffelektrode durch Trocknen von Raney-Nickel im Vakuum, schrittweises Einleiten von Luft in das Vakuum zur Teiloxidation und -stabilisierung der Oberfläche des Katalysators und Vereinigen des Katalysators nach seiner Stabilisierung mit dem weiteren Element der Wasserstoffelektrode. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt keine beabsichtigte Oxidation der Katalysatoroberfläche. Stattdessen werden Raney-Nickel in nasser Form und eine flüssige Polytetrafluorethylensuspension unter Dehydratisieren des Gemischs bei niedriger Temperatur miteinander vermischt und verknetet. Auf diese Weise wird die Oberfläche des Katalysators stabilisiert und eine spontane Entzündung des Katalysators verhindert. Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Wasserstoffelektrode wird der optimale Wert für den Titanzusatz stark nach niedrigeren Konzentrationen hin verschoben. Während der optimale Titangehalt bei Durchführung des bekannten Verfahrens etwa 2% beträgt, liegt er bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei etwa 0,5% (vgl. Fig. 2).

Wenn man erfindungsgemäß zu aus Ni-Al-Legierung gewonnenem Raney-Nickel Chrom ersetzt, beträgt der bevorzugte Bereich für den Chromzusatz etwa 0,2-2 Gew.-% (vgl. Fig. 2). Würde die chromhaltige Wasserstoffelektrode nach dem bekannten Verfahren hergestellt, müßte der optimale Chromgehalt in dem chromhaltigen Raney-Nickelkatalysator der Wasserstoffelektrode mindestens 2 Gew.-% oder mehr betragen. Folglich kann man als eine funktionsfähige Wasserstoffelektrode mit einem Raney-Nickelkatalysator mit etwa 0,2-2 Gew.-% Chrom nur nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellen.

Der bevorzugte Bereich für den Chromgehalt des chromhaltigen Raney-Nickelkatalysators der Wasserstoffelektrode erreicht von etwa 0,2-1,0 Gew.-%, wenn die Wasserstoffelektrode für einen langdauernden Betrieb, z. B. für einen Betrieb von mehr als 40 000 h oder mindestens 5 Jahre, ausgelegt wird. Da Chrom in wäßrigen Alkalilösungen im Vergleich zu Titan in erheblichem Maße löslich ist und die bei langdauerndem Gebrauch der Wasserstoffelektrode in den Elektrolyten übergehende Chrommenge nicht mehr vernachlässigbar ist, kommt es bei einem Chromgehalt des Katalysators der Wasserstoffelektrode von über etwa 1 Gew.-% innerhalb kurzer Zeit zu einer Deformation der Katalysatoroberfläche und zu einem Schwarzwerden der Elektrolytlösung. Folglich sollte erfindungsgemäß der optimale Chromanteil auf nicht über etwa 1 Gew.-% gehalten werden, um das Inlösunggehen des Chroms aus der Wasserstoffelektrode in die Elektrolytlösung praktisch vernachlässigbar zu halten. Eine erfindungsgemäße Wasserstoffelektrode ist somit für den praktischen Gebrauch von höchstem Wert. Eine Wasserstoffelektrode mit einem Raney-Nickelkatalysator mit nicht mehr als etwa 1,0 Gew.-% Chrom läßt sich nur nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellen.

Vergleicht man eine Wasserstoffelektrode mit einem titanhaltigen Raney-Nickelkatalysator mit der Wasserstoffelektrode mit dem chromhaltigen Raney-Nickelkatalysator aufgrund des Polarisationswiderstand, ist dieser bei erster gegenüber einer Wasserstoffelektrode mit einem titan- oder chromfreien Raney-Nickelkatalysator auf etwa die Hälfte und bei letzterer gegenüber der Wasserstoffelektrode mit dem titan- oder chromfreien Raney-Nickelkatalysator auf etwa 1/4 erniedrigt (vgl. Fig. 1). Dieser Vergleich zeigt, daß die erfindugnsgemäße Wasserstoffelektrode mit dem chromhaltigen Raney- Nickelkatalysator etwa doppelt so gut ist wie die Wasserstoffelektrode mit dem an sich guten titanhaltigen Raney-Nickelkatalysator. Dies kann auch nicht aus den JP-OSen 22 996/75 und 22 997/75 hergeleitet werden, da gemäß diesen Literaturstellen ein Chromzusatz unzweckmäßig ist.

Aus Fig. 2 geht ferner hervor, da ein chromhaltiger Raney-Nickelkatalysator als weiteren Vorteil einen außerordentlich breiten Bereich für den bevorzugten Chromgehalt, innerhalb dessen der Polarisationswiderstand der diesen Katalysator benutzenden Wasserstoffelektrode niedrig ist, zuläßt.

Bezüglich der elektrischen Grenzstromdichte, die einen weiteren charakteristischen Index für die Bewertung der Kenneigenschaften einer Wasserstoffelektrode darstellt, zeigt Fig. 1 klar und deutlich, daß die elektrische Grenzstromdichte bei einem Chromgehalt vom 0,2% am höchsten ist und von diesem Wert aus mit zunehmendem Chromgehalt sinkt. Andererseits sinkt auch, wie aus Fig. 2 hervorgeht, der Polarisationswiderstand der Wasserstoffelektrode bei einem Chromgehalt von mehr als 0,2% weiter. Somit existiert also keine parallele Beziehung zwischen dem Polarisationswiderstand und der elektrischen Grenzstromdichte. Das Fehlen einer solchen parallelen Beziehung beruht darauf, daß die elektrische Grenzstromdichte hauptsächlich von der Reaktionsgeschwindigkeit der Reaktionsgleichung (1) abhängt.

Mit zunehmendem Wasserstoffgasdruck steigt die Reaktionsgeschwindigkeit der Reaktion (1) und gleichzeitig die Geschwindigkeit der Ha-Bildung, so daß der elektrische Grenzstrom steigt. Dies zeigt Fig. 3. Bei dem in Fig. 3 graphisch dargestellten Versuch beträgt die Katalysatormenge der Wasserstoffelektrode 30 mg/cm². Der Chromgehalt des Katalysators beträgt 0,2 Gew.-%. Von den Meßwerten wurden die Ohm'schen Verluste bereits abgezogen. Wenn der Wasserstoffgasdruck auf 1,5 Atm erhöht wird, erreicht man einen elektrischen Grenzstrom von 1,2 A/cm².

Fig. 4 zeigt die Temperaturabhängigkeitskurve des Polarisationswiderstands. Aus den Gradienten der Kurven läßt sich die Polarisationsaktivierungsenergie für die Wasserstoffelektrode mit dem 0,2 Gew.-% Chrom erhaltenden Raney-Nickelkatalysator zu 31,6 KJ/Mol und für die Wasserstoffelektrode mit dem 0,2% Titan enthaltenden Raney-Nickelkatalysator zu 34,5 KJ/Mol berechnen. Folglich läßt sich die Wirkung des Chromzusatzes dahingehend erklären, daß er die Aktivierungsenergie der Reaktion der Reaktionsgleichung (2) senkt. Im Fall der Fig. 4 beträgt der Gehalt des Katalysators an zugesetztem Ti bzw. Cr 0,8 Gew.-%. Die Katalysatormenge in der Wasserstoffelektrode beträgt 40 mg/cm².

Die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Grenzstroms ist gering, so daß die Wasserstoffelektrode mit einem elektrischen Grenzstrom von 900 mA/cm² bei 60°C auch bei 30°C noch einen hohen elektrischen Grenzstrom von 500 mA/cm² behält.

Die Wasserstoffelektrode mit 21 mg/cm² Raney-Nickel ohne Zusatz erfährt bei wiederholtem Aufladen und Entladen eine Beeinträchtigung ihrer Polarisierungseigenschaften (vgl. Fig. 5). Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß der Oberflächenzustand des Raney-Nickels instabil ist und die Katalysatoraktivität durch die wiederholte Auf- und Entladung sinkt. Eine solche Beeinträchtigung der Katalysatoraktivität läßt sich durch Zusatz von Chrom verhindern.

Fig. 6 zeigt die Änderung des Polarisationskennwerts der Wasserstoffelektrode mit 52 mg/cm² Raney-Nickelkatalysator mit 0,8 Gew.-% Chrom bei wiederholtem Auf- und Entladen. Die starke Zunahme des Polarisierungswiderstands der Wasserstoffelektrode mit dem Raney-Nickelkatalysator ohne Zusatz (Fig. 5) ist in Fig. 6 nicht feststellbar. In den beiden Fig. 5 und 6 entsprechen die Symbole "○", "", "∆" und "⚫" Testwerten, bei denen 1-, 2-, 3- und 4mal aufgeladen und entladen wurde. Bei sämtlichen Werten der Fig. 5 und 6 wurden die Ohm'schen Verluste bereits abgezogen.

Fig. 6 zeigt auch ein Beispiel der erfindungsgemäß höchtmöglichen Polarisationskenneigenschaften. Der aus dem Gradienten der linearen Polarisierungskurve errechnete Polarisierungswiderstand ist ein recht niedriger Wert von 0,04 Ωcm². Dieser Wert liegt noch unter der Hälfte des größtmöglichen Kennwerts von 0,1 Ωcm² einer handelsüblichen Wasserstoffelektrode mit einem titanhaltigen Raney-Nickelkatalysator. Die Wasserstoffelektrode gemäß Fig. 6 enthält 52 mg/cm² Katalysator mit 0,8% Chrom.

Wie bereits ausgeführt, lassen sich erfindungsgemäß die Kenneigenschaften von Raney-Nickel enthaltenden Wasserstoffelektroden in erheblichen Maße verbessern und stabilisieren. Eine erfindungsgemäße Wasserstoffelektrode zeigt eine weit geringere Polarisierung als die bekannten Wasserstoffelektroden mit Raney-Nickel. Darüber hinaus läßt sie sich ohne Schwierigkeiten in großtechnischem Maße herstellen.

Claims

1. Wasserstoffelektrode mit Raney-Nickel, hergestellt aus Ni-Al-Legierung als Katalysator, dadurch gekennzeichnet, daß der Raney-Nickelkatalysator etwa 0,2-2 Gew.-% Chrom enthält.

2. Wasserstoffelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Chrommenge etwa 0,2-1 Gew.-% beträgt.

3. Verfahren zur Herstellung einer Wasserstoffelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die pulverförmigen Katalysatorbestandteile sowie eine flüssige Polytetrafluorethylensuspension unter Entwässern bei niedriger Temperatur miteinander vermischt und verknetet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die pulverförmigen Katalysatorbestandteile und die flüssige Polytetrafluoretylensuspension unter Darüberblasen von Luft bei Raumtemperatur miteinander vermischt und verknetet.