DE3685860T2 - Zelle mit festem elektrolyten. - Google Patents

Zelle mit festem elektrolyten.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrochemische Zelle, in der ein (im allgemeinen hydratisierter) Wasserstoffionen leitender, fester Elektrolyt verwendet wird. Insbesondere betrifft die Erfindung eine elektrochemische Zelle, die zweckmäßigerweise als Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle, als Wasserstoffsensor oder als pH-Sensor verwendet wird.
  • Es wird z. B. von O. Nakamura et al. in Materials Research Bulletin, Bd. 17 (1982), S. 231, berichtet, daß eine Heteropolysäure (fest), wie Dodecawolframatophosphat (H&sub3;PW&sub1;&sub2;O&sub4;&sub0;·nH&sub2;O), ein Protonen leitender fester Elektrolyt ist. Heteropolysäuren, die Kohlenstoff als Heteroatom enthalten, sind bisher jedoch nicht bekannt.
  • In Nature, Bd. 312 (1984), S. 537-538, wird eine Substanz beschrieben, von der man annimmt, daß es sich um eine 12-Heteropolywolframsäure mit Kohlenstoff als Heteroatom handelt. Sie wird durch Auflösen von Wolframcarbid in einer Lösung von Wasserstoffperoxid und Eindampfen zur Trockne bei 100ºC hergestellt.
  • In US-A-4024036 werden ein für Protonen permselektives, aus einer Heteropolysäure gebildetes festes Element und seine Verwendung als fester Elektrolyt in einer elektrochemischen Zelle beschrieben.
  • Erfindungsgemäß wird eine elektrochemische Zelle unter Verwendung eines festen Elektrolyten mit einer Heteropolysäure bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, daß deren Hauptkomponente eine Heteropolywolframsäure und/oder eine Heteropolymolybdensäure ist, die Kohlenstoff als Heteroatom enthält.
  • Es wurde festgestellt, daß die Kohlenstoff als Heteroatom enthaltende, in der erfindungsgemäßen elektrochemischen Zelle zu verwendende Heteropolysäure eine bemerkenswerte Protonenleitfähigkeit zeigt, d. h. ein Protonen leitender fester Elektrolyt ist. Die Vorteile der Heteropolysäure bestehen darin, daß ihre Herstellung einfach ist, und daß sie auf einfachere Weise als andere Heteropolysäuren verformt werden kann. Weiterhin besteht ein Vorteil der Heteropolysäure darin, daß ein fester dünner Film aus einer wäßrigen Lösung der Heteropolysäure hergestellt werden kann.
  • Ein fester Elektrolyt aus einer Heteropolysäure ist ein Heteropolyanionen der allgemeinen Formel M'xMyOzm- und hydratisierte Protonen der allgemeinen Formel H(m'H&sub2;O)&spplus; enthaltender Festkörper, in dem Protonen transportiert werden. H ist im allgemeinen Wolfram (W) oder Molybden (Mo), und P, Si, As und dergl. bilden bekanntlich das Heteroatom M'. Der in der erfindungsgemäßen Zelle verwendete feste Elektrolyt wird durch die vorstehende Formel wiedergegeben, wobei M' Kohlenstoff (C) und M Wolfram (W) oder Molybden (Mo) bedeutet. Während die Heteropolysäuren des Stands der Technik durch Flüssigphasen-Reaktion zwischen Polywolframsäure (oder Polymolybdensäure) und einer das Heteroatom enthaltenden Säure (z. B. Dodecansäure) hergestellt werden, wird der feste Elektrolyt der Erfindung durch Reaktion zwischen Wolframcarbid und/oder Molybdencarbid und einer Lösung von Wasserstoffperoxid hergestellt. Es ist wünschenswert, eine erfindungsgemäße Zelle unter Verwendung eines Elektrolyten herzustellen, der aus einer durch Umsetzung von Wolframcarbid und/oder Molybdencarbid mit einer Lösung von Wasserstoffperoxid erhaltenen Lösung unter anschließendem Eindampfen dieser Lösung, um den Elektrolyten in verfestigter Form zu erhalten, hergestellt wird. Das Eindampfen wird vorzugsweise durch Einblasen von Luft in die Lösung bewirkt.
  • Bei der erfindungsgemäß verwendeten Heteropolysäure handelt es sich um eine feste Heteropolysäure mit Kohlenstoff als Heteroatom, die ein durch die allgemeine Formel M'xMyOzm- (wobei das Verhältnis von x zu y zwischen 1:12 und 4:12 liegt) wiedergegebenes Heteropolyanion und ein durch die Formel H(m'H&sub2;O)&spplus; wiedergegebenes hydratisiertes Proton enthält. In der vorstehenden allgemeinen Formel hat M' die Bedeutung C, und M ist mindestens ein unter W oder No ausgewähltes Element. Ferner kann die vorstehende Formel auch durch die Formel WO&sub3;·aCO&sub2;·bH&sub2;O&sub2;·cH&sub2;O (wobei 0,083 a 0,25, 0,05 b 1 und 0,16 c 4 ist) wiedergegeben werden.
  • Einige Ausführungsformen der Erfindung werden nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, wobei Fig. 1 einen Querschnitt einer einen erfindungsgemäßen festen Elektrolyten verwendenden Zelle zeigt.
  • Nachstehend folgt eine Beschreibung von erfindungsgemäßen Beispielen.
    • Beispiel 1
  • 100 ml einer 15%igen wäßrigen Lösung von Wasserstoffperoxid (H&sub2;O&sub2;) wurden zu 16 g Wolframcarbid (WC) in Pulverform gegeben. Als die Gasentwicklung nachließ, wurden weitere 5 ml 3%iges H&sub2;O&sub2; zugegeben. Dieses Vorgehen wurde 5 Mal wiederholt. Das erhaltene Gemisch wurde 24 Stunden oder mehr bei Raumtemperatur stehenlassen, um das WC aufzulösen. Auf diese Weise erhielt man eine blaßgelbe, stark saure Lösung. Die Lösung wurde filtriert, um rußartigen Kohlenstoff zu entfernen. Das in der Lösung vorhandene überschüssige H&sub2;O&sub2; wurde durch Zersetzung mit Hilfe eines Platinnetzes mit anhaftendem Platinschwarz entfernt. Die den festen Elektrolyten enthaltende Stammlösung wurde in ein Glasgefäß mit flachem Boden gegeben, bis kurz vor der Verfestigung erhitzt und bei Raumtemperatur stehen gelassen. Durch 24stündiges oder längeres Stehenlassen wurde eine glasartige Platte erhalten. Dieser Festkörper zeigte keinerlei Röntgenbeugungsmuster, d. h., er war amorph. Ferner wies der Festkörper ein molares Verhältnis von C zu W von etwa 1:12 auf. Beim Erhitzen verlor der Festkörper zunächst Feuchtigkeit und wurde dann unter Abgabe von CO&sub2; bei etwa 300ºC zu WO&sub3; zersetzt. Eine infrarot- oder ramanspektroskopische Analyse des Festkörpers zeigte das Vorliegen einer starken Bande bei etwa 950 bis 1000 cm&supmin;¹. Ferner zeigte die infrarotspektroskopische Analyse das Vorliegen einer Absorption bei etwa 1300 bis 1400 cm&supmin;¹, die für die Substanz typisch war. Die Analyse der vorstehend beschriebenen Stammlösung des festen Elektrolyten mittels ¹³C-NMR-Spektroskopie zeigte das Vorliegen einer Resonanzabsorption bei etwa 167 ppm. Aus den vorstehend genannten Ergebnissen wird deutlich, daß der erhaltene Festkörper eine Art Heteropolysäure mit Kohlenstoff als Heteroatom ist.
  • Eine in Fig. 1 gezeigte Zelle wurde unter Verwendung der vorstehend beschriebenen festen Platte hergestellt. In dieser Figur bezieht sich das Bezugszeichen 1 auf die vorstehend beschriebene feste Platte. Die Platinfedern 4 und 5 drücken die Platinelektroden 2 bzw. 3 gegen die beiden Oberflächen der festen Platte 1. Die anderen Enden der Federn 4 und 5 werden als elektrische Leitungen 6 und 7 herausgeführt. Die Glasrohre 8 und 9 sind mit einem Expoxid-Klebstoff 10 mit dem festen Elektrolyten 1 verbunden. Dampfgesättigter Wasserstoff wurde bei 10ºC über Einlässe 11 und 12 zugeführt und über Auslässe 13 bzw. 14 abgeleitet. Die zwischen den elektrischen Zuleitungen 6 und 7 erzeugte elektromotorische Kraft war in dieser Stufe 0 V. Anschließend wurde dampfgesättigter Wasserstoff bei 10ºC durch den Einlaß 11 zugeführt, während ein gasförmiges Gemisch aus 10% dampfgesättigtem Wasserstoff und 90% Argon bei 10ºC durch den Einlaß 12 zugeführt wurde. Bei einer Zelltemperatur von 20ºC wurde eine elektromotorische Kraft von 29,1 mV zwischen der Zuleitung 6 und der Zuleitung 7 erzeugt. Die Wasserstoffkonzentration des Gases, das über den Einlaß 12 zugeführt wurde, wurde variiert, und die elektromotorische Kraft zwischen den Zuleitungen 6 und 7 wurde bei jeder Konzentration bestimmt. Die elektromotorische Kraft E (mV) variierte gemäß der Gleichung
  • E=29,1 log&sub1;&sub0; p(H&sub2;) (1)
  • wobei p(H&sub2;) die Wasserstoffkonzentration des über den Einlaß 12 zugeführten Gases ist.
  • Wenn Sauerstoff durch den Einlaß 12 zugeführt wurde, wurde eine elektromotorische Kraft von etwa 1 V erzeugt. Es wurde mit Hilfe eines Amperemeters 16 bestätigt, daß ein elektrischer Strom von der Zuleitung 7 zur Zuleitung 6 floß, wenn der Schalter 15 eingeschaltet war.
  • Der Widerstand des festen Elektrolyten wurde auf der Basis der Spannung, die sich als Reaktion auf einen auf die in Fig. 1 gezeigte Zelle angewandten elektrischen Strompuls ergab, bestimmt. Der Widerstand betrug etwa 500 Ω bei 20ºC. Da der feste Elektrolyt eine Dicke von 0,2 cm aufwies und die Elektrodenfläche 0,2 cm² betrug, war der spezifische Widerstand 500 Ω cm.
    • Beispiel 2
  • Eine Stammlösung des festen Elektrolyten wurde auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Die Stammlösung wurde in ein Glasgefäß mit flachem Boden gegeben. Luft von Raumtemperatur (etwa 20ºC) wurde in das Gefäß geblasen, um dabei die Feuchtigkeit zu verdunsten und auf diese Weise die Lösung zu verfestigen. Die erhaltene feste Platte war amorph und wies ein Molverhältnis von C zu W von 1:9 auf. Wenn die feste Platte erhitzt wurde, setzte sie bei einer Temperatur von 200ºC allmählich CO&sub2; frei und zersetzte sich zu WO&sub3;. Die übrigen Eigenschaften der festen Platte waren ähnlich denen des in Beispiel 1 erhaltenen Festkörpers. Somit ergab sich, daß es sich bei dem in Beispiel 2 erhaltenem Festkörper um eine Heteropolysäure (fest) mit Kohlenstoff als Heteroatom handelte.
  • Eine ähnliche Zelle wie in Beispiel 1 wurde unter Verwendung der vorstehend beschriebenen festen Platte hergestellt. Der Zusammenhang zwischen der zwischen den Zuleitungen 6 und 7 erzeugten elektromotorischen Kraft und der Wasserstoffkonzentration wurde auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 bestimmt. Als Ergebnis dieser Untersuchung wurde die durch Gleichung 1 dargestellte Konzentrationsabhängigkeit bestätigt, und es wurde gefunden, daß es sich bei dem Festkörper um einen Wasserstoffionen leitenden Festkörper handelte. Der spezifische Widerstand des festen Elektrolyten betrug 250 Ω cm.
    • Beispiel 3
  • Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß Molybdencarbid (Mo&sub2;C) anstelle von WC verwendet wurde, um die Stammlösung des festen Elektrolyten herzustellen. Die Lösung wurde durch Einblasen von Luft verfestigt, und man erhielt eine Heteropolysäure mit einem Verhältnis von C zu Mo von etwa 1:11. Unter Verwendung dieser festen Platte wurde eine ähnliche Zelle wie die in Fig. 1 gezeigte Zelle hergestellt. Der Zusammenhang zwischen der zwischen den Zuleitungen 6 und 7 erzeugten elektromotorischen Kraft und der Wasserstoffkonzentration wurde auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 bestimmt. Als Ergebnis dieser Untersuchung wurde die durch Gleichung 1 dargestellte Konzentrationsabhängigkeit beobachtet. Der spezifische Widerstand des festen Elektrolyten betrug 300 Ω cm (20ºC).
    • Beispiel 4
  • Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß ein Gemisch aus WC und Mo&sub2;C mit einem Molverhältnis von 18:1 anstelle von WC mit H&sub2;O&sub2; umgesetzt wurde, um die Stammlösung des festen Elektrolyten herzustellen. Die Stammlösung wurde in ein Glasgefäß mit flachem Boden gegeben und durch Einblasen von Luft verfestigt. Beim erhaltenen Festkörper handelte es sich um eine Heteropolysäure mit einem Molverhältnis von C zu Metall (W+Mo) von etwa 1:9. Unter Verwendung dieser Platte wurde eine ähnliche Zelle wie die in Fig. 1 gezeigte Zelle hergestellt. Der Zusammenhang zwischen der zwischen den Zuleitungen 6 und 7 erzeugten elektromotorischen Kraft und der Wasserstoffkonzentration wurde untersucht, und es wurde die durch Gleichung 1 dargestellte Konzentrationsabhängigkeit beobachtet. Auf diese Weise wurde bestätigt, daß die erhaltene Heteropolysäure mit Kohlenstoff, Wolfram und Molybden ebenfalls ein Wasserstoffionen leitender fester Elektrolyt war. Der feste Elektrolyt wies einen spezifischen Widerstand von etwa 300 Ω cm (bei 20ºC) auf.
  • Wie vorstehend beschrieben, erweist sich die Verwendung des angegebenen Typs von festem Elektrolyten zur Herstellung von Zellen als ausgezeichnet.

Claims (5)

1. Elektrochemische Zelle unter Verwendung eines festen Elektrolyten mit einer Heteropolysäure, dadurch gekennzeichnet, daß deren Hauptkomponente eine Heteropolywolframsäure und/oder Heteropolymolybdensäure ist, die Kohlenstoff als Heteroatom enthält.
2. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, wobei die Heteropolysäure eine Heteropolywolframsäure ist.
3. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, wobei die Heteropolysäure ein Heteropolyanion nach der allgemeinen Formel CxMyOzm- (wobei M mindestens ein aus der aus W und Mo bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist und das Verhältnis von x zu y zwischen 1:12 und 4:12 liegt) und ein hydratisiertes Proton nach der Formel H(m'H&sub2;O)&spplus; umfaßt.
4. Verfahren zur Herstellung einer Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Elektrolyt durch Bereiten einer Lösung durch Reaktion von Wolframcarbid und/oder Molybdencarbid mit einer Lösung aus Wasserstoffperoxid und Eindampfen der entstehenden Lösung erzeugt wird, um das Elektrolyt in verfestigter Form herzustellen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Eindampfen durch Blasen von Luft durch die Lösung bewirkt wird.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4691786B2 (ja) * 2001-01-15 2011-06-01 トヨタ自動車株式会社 燃料電池電解質膜の高温挙動解析治具および方法
CN106596684A (zh) * 2016-12-01 2017-04-26 深圳市深安旭传感技术有限公司 一种氢气传感器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPH0610091B2 (ja) * 1984-05-25 1994-02-09 株式会社日立製作所 ヘテロポリ酸及びそれを乾固させて得られる膜を有するエレクトロクロミック表示素子
DE3617945C2 (de) * 1985-05-29 1993-10-28 Hitachi Ltd Verfahren zur Herstellung von Reliefbildern unter Verwendung eines strahlungsempfindlichen Materials mit einem Gehalt an einer Polywolframsäure mit Peroxogruppen und gegebenenfalls Heterokohlenstoffatomen
JPH05189135A (ja) * 1992-01-14 1993-07-30 Canon Inc 座標入力装置

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