JPS5877586A - 電極およびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 とのり６明はアルカリ金纏水敲化物の水浴液を用いる水
電解用隈極または／および１易極あるいはアルカリ全組
ハロゲン化物水溶液の’ｆＬ［にハ］いる電極１飽ユ／
および陽極としての′…１極、あるいは電池用の％、極
お・よびその製造法に関するものである。

ざらに詳しくのべると、この発明はこれらの矩所で使用
される高電流密度条件下で、より安だでより過電圧の低
い活性なｉｌＬ極およびヤの製造法ｒ（関するものであ
る、。

アルカリ水浴液霜解で水素および醒累會兄生させる場合
の浴電圧は、熱力学的にＨ−１゛算される鹿１面分解霜
圧のほかに１硫陽極の過′１１ｉ圧と府ｍ、隔膜、気泡
での他のオーム抵抗が加わったものからなっている。

電解のエネルギー効率を旨めるためには、」１記の袷電
圧輛゛成９２索のうち、過電圧の低減に刈し−Ｃは′電
極桐材の中２艮が、またオーム損の１代誠に対しては隔
膜、憎構造の改良が夫々はかられている。

′電極過電圧の低減の努力は、触Ｉｓ：活性の旨い金Ｐ
Ａ−またはその酸化物、硫化物、窒化物などの検ｎ１に
同けて進められているが、−力ではアルカリ水浴液電解
で混相されてきたニッケルまたはニッケル合金電極の油
性化処理が有効な手段として注目さ扛ている。

例えば熟′ｌｌ、和１ニッグル多孔質電極に隔膜を′密
后させて組立てられた水電解用電極に与られるように、
適当な貫通孔をもち、比表面積の大きな知極を作成して
使用することによって、ガス気ｔｌｑ　’、ｓ：谷易に
箱樋の背抜に脱去させ、且つ′…′極過霜圧をドける工
夫、改良がはかられている。

近年、重積自体を多孔質構造とすることにとど丑らず、
さらにその表面を拡大させる処理に関するｈ」兄か盛ん
に進められている。

このような処理力法としては、焼結θ、−１市射法、浴
出ｖ２なとが公知である。

ｆ　ｉＬ−Ｍ’１ＶＣＢ」イ”ｒレルに体金＃Ｂ：ｌ、
ｉｔ、Ｊ１、ｖ５、ニラグル丑たほぞの合金、チタンｌ
ｒどがあり、それらはスクリーン、金網、工Ａスパント
状とするか、Ｄ′６希占、晃Ｉ邑、霜屹ｊなどに３しり
多孔仙十市逅と１゜て使用δれている。

−まだこれらの基体金桓４ににニッケル捷たｔ」、ニッ
ケル合金の微粉末を塗布し焼結すＺ、か、フレームある
いはプラズマ浴射法で被膜する場合もある。

あるいはニッケルーアルミニウム等の合金を被膜させた
のち、可溶性のＡ７成分を浴出［７たう不一触媒型の衣
面拡大ｊ曽ヲ形成させるも合もある１゜かくして得られ
る活性化電極の表面は、不規則な微細粒子の集合状にな
っており、表面種は平板電極の数倍から数百倍に拡大さ
れている。

しかしながら各粒子間の結合が弱く、物理的に不安定な
状恋になっている。

この物理的不安定性を改良する目的で焼結を促進するな
らば、表面種を著しく犠牲にしなければならない。

即ち、物理的安定性と表面活性を満足させる電極は、上
記した各種の方法でＦｉ製造困難である。

この発明は、上述のような欠点を有する公知の活性電極
を改良すべく本発明者が鋭意検討の結果見出したもので
あって、新規な電極およびその製造法を提供するもので
ある。

Ｉｌｊチ、この発明はニッケルまたはニッケル合金、ブ
タンまたはチタン合金よりなる多孔質の電極基材上に、
あるいＶｉ該電極基村上にさらにニッケルまたはニッケ
ル合金、チタンまたはチタン合金を被着せしめた多重構
造の電極材料上にイオンブレーティング法、プラズマＣ
ＶＤ法、イオンスノｆンタリング法などの物理的手段に
よる表面コーティング法によって非晶質金属まだは非晶
質合金を被着させることを特徴とするものであり、これ
によって電解電圧の低下を果しうる電極を得たものであ
る。

非晶質金属は一般に結晶格子を持たず、表面活性が高く
電解作用時の過電圧を低）さ（える効果があり、良好な
電極被着材として有効である。

なお、触媒担体に非晶質金属−また−合金を被布させる
ときの４１１度は５００℃以上になると被着された非晶
質金属捷たは合金が結晶化するため好捷しくなく、従っ
て５００℃以下のぞ１しく１２５０℃以十の低温が非晶
質化しやすく好ましい。

以下実施例によりこの発明の詳細な説明する。

実施例１ ニッケルよりなる多孔質の基板にイオンスパッタリング
法で白金の非晶質被膜をｊツみ約０．５μに被着させて
この発明の電極を製造ｌ〜／と、次にこの電極を４０％
ＫＯＨ電解液を用いて４０℃、２０Ａ／ｄｉの電流密度
で電気分解をし、１１２と（）２を発生させた。その時
の電解摺電圧は１．８■であった。

比較として無処理のニッケル多孔質基板を電極として用
いた場合の電解摺電圧は２．９■であり、またニッケル
多孔質基板に電気メツキ法で白金を時の過電圧か低く、
性能の高い電極であることが認められた。

実施例２ ニッケルよりガる連通気孔を廟゛する三次元網状骨格構
造を有する海綿状の金属の骨格表１１１１に非晶質のＮ
１−Ｐ合金を厚み０．１μになるようにイオンスパッタ
リング法で被着したものを実施例１と同様の条件で電気
分解したところ電解摺電圧は１．７■と高い性能を示し
た。

比較として非晶質のＮ１−Ｐ合金を被着させない海綿状
基体のみの電解摺電圧は１．９■でおった。

実施例８ 実施例２で用いたニッケルよりガる海綿状の基粉末を塗
布し、焼付けた多重構造の電極基４１に、さらに実施例
２と同様に非晶質のＮ１−Ｐ合金を被着させた電極を用
いて実施例１と同様の条件で電解を行なったところ、電
解摺電圧＃Ｊ’　１．６　Ｖを示し、さらに性能が向上
していることがわかった１３比較のために非晶質被着層
のない多ｉ１ｉ構造の、試材での電、解摺電圧は１．８
５Ｖであった。。

以上の名実施例における電解試範の結果は、この発明で
ある非晶質被着層だけ非晶質合金を被有した電極がより
電解？６性が高いことが認められた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　ニッケルまたはニッケル台金、チタンまたはチ
   タン合金よりなる電極基伺あるいｉ’；ｊ：該電極基伺
   上にニッケルまたｄ−ニッケル合金、チタンまたはチタ
   ン合金の粉末を被層せしめた多重構造の電極側材におい
   て、該電極材料−４−に非晶質＠楓または非晶質合金を
   被層させたことを喘−似とする電極。 （２）電極材料が多（１４質構造を有すること全特徴と
   するＩＰ−ｙ計請求の範囲第１項記載の電極。 （３）電極飼料上に非晶買全組または非晶質合金をｖ／
   Ｊ埋的埋設手段る入面コーティング法にて被層させるこ
   とを％徴とする電極の製造法。 （４）電極＋Ａ科が多孔質構造を有することな特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載の霜、極の製造法。 （５）表向コーティング法がイオンブレーティング法で
   あることを特徴とする特許ｈＩ′］求の範囲第３項５１
   −１載の電極の製造法。 （旬　表向コーティング法がイオンスパッタリング法で
   あることを特徴とする’ｔ’ｌ　ｆｔ’　ｉｉｌ’ｊ求
   の範囲第３項記載の′電極の製造ｔム６、 （７）　　表…」コーティング法がプラズマｃ　Ｖ　ｌ
   Ｊ　法であること全特徴とする！待π１・＾り求の転回
   ａＭ　３項ｍｌ賊の電極のぶ≠輩汰１、 （８）表面コーティング法ＶＣで％、　４ｍｘ　Ｍ　斗
   ］ｌｘ　Ｋ　非＋４ｉ’＋賀金属または非晶質台金ケ被
   Ｘ＋さゼる１１、−のτ晶吸が５００℃以１であること
   を特命と°Ｊ−る４、Ｊ、旧−粕氷の範囲第３項ないし
   第７項のいずれかの項に記載の電極の製造法。