JPS59160969A - 酸素極 - Google Patents

酸素極

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JPS59160969A
JPS59160969A JP58034283A JP3428383A JPS59160969A JP S59160969 A JPS59160969 A JP S59160969A JP 58034283 A JP58034283 A JP 58034283A JP 3428383 A JP3428383 A JP 3428383A JP S59160969 A JPS59160969 A JP S59160969A
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oxygen
hydrogen
oxygen electrode
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hydrogen storage
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JP58034283A
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Yuko Fujita
藤田 雄耕
Hitoshi Nakamura
仁志 中村
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Japan Storage Battery Co Ltd
Nihon Denchi KK
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
Nihon Denchi KK
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)

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】 本発明は燃料wL池の1E極1食塩電解槽および電気化
学的脱酸素装置の陰極等の各84電気化学十ルニIII
L”I’+れる酸素極の改良に関するものであり、その
目的とするところは、Nl素極に供給さnるべき#素が
何らかの事故で供給されなくなった際に起る酸素極から
の水素の発生を防IFぜんとするにある、 燃s”+ ? aのIF:、極、食塩電解槽の陰極、1
1イ気化学的脱酸素装置の陰円等各種電気化学セルに酸
素の電解保元反応を利用する酸素極が使用されている。
酸素極は、外部から6!素の供給を受けて正常に作動す
るわけjごが、酸素の供給ポンプの故障、配管のはずれ
、といった何らかの事故で、酸素が酸素極に供給されず
、しかも電気化学セルに電流が流れている場合には酸素
極が酸素極としての機能を失ない’Ticffl 11
位か卑の方間に移行して水素が発生することがある。
しかるに、水素極から一旦水素が発生すると、不可逆的
に酸素極の性能劣化が起り、再び酸素を供給しても元の
酸素極の電位に戻らないことが多い。
酸素極は一般に、白釜、銀、カーボンあるいはカーホン
に触媒金属を担持させたものなど゛のI[のt解還元に
有効な触媒粉末とポリ4弗化エチレンなどの)・ン素樹
脂との混合物からなる多孔閉触媒rm9!生体と才る横
這からなっている。
したがって、酸素極から水素が発生すると、触媒粉本同
志あるいは触媒粉末とフッ素副脂との結合状態が ゆる
む 可能性がある。こjが水素の発生に伴なう酸素極の
性能劣化の原因ではないかと思われる。
本発明は、か\る点に着目してなされたものであり、酸
素極に水素貯蔵合金を添加することによって、酸素極が
水素発生電位に達したとしても、水素<、水素貯I戊倹
金に捕lidさυ゛ることにょ1〕1、水素の?t(生
をl!/:i由(7、酸素(阪のvl−龍劣化を1寝止
せんとするものである。
本発明で用いる水素計)哉合金さしては、ランタ/−二
ノケル合揄、鉄−チタン台舎、チタンー−7゛/力ン合
金、う゛ノタンーニIケルージルニ】ニウム合e、j”
シュメ々ルーニッケル糸合金、など従来公知のもの−1
へてか利用できる、 水素貯蔵合金の酸素tTへの添加方法としては、次のよ
うな方法がイ1効である。つまり、酸素極は通例、酸素
還元に盲動な触媒、例えば、カーボン白金、Kr1.あ
るいはコバルトポルフィ゛リン’e (il−Mさせた
ものと)I素樹脂との混む物から/fる1触媒1閑とフ
l素制脂を下体さする多孔性防水層とから形成さ第1ろ
ものあるいはこの2層からなる偵J閑体の触媒層の片面
にさらに巣電体兼カスの吹き出し防出層としての多孔吐
ニッケル智を積1−した3重1闇構漬からなるものがあ
るか、水素貯蔵合金は触媒層あるいは多孔旺二゛ノヶル
のいす1’Lがよt冒、を双方に混入哨るのがよい。
水素貯蔵合金の混入の仕方としては、例え(よ触媒層に
混人才ろ場合には、1I111媒粉末と水素貯蔵台金粉
末との混合物をフッ素樹脂結石剤で債着才ろという方法
が有効である。まt:、多孔注二・ケル用に混入1ろ場
合には、カーボニルニッケル粉末と水素計1硯舎金粉禾
との既金物を焼結すると05方法を採用才t+、ばまい
。その他の力a、とし、てIま多孔性ニッケルの片面あ
るいは両面に、水素貯蔵合金11 独f fこは水素貯
蔵合金とカーホニルニノケルとの屍合1四を・焼結積層
してもよいし、多孔F(−二lケルの片面あるいは1i
11iIf+1に水素貯蔵合金と〕l素樹脂結眉剤との
混合物を積層しj:もので、Illぐ素掘を製作1−で
もよい。
かトろ方法を採用すると、酸素極の発生に伴なうtUt
目劣化が防止されるだけでtc < 、水素発生番こ伴
なう危険性が回避さ第1.ろ。
一方、水素貯蔵合金は、当然その水素貯蔵能力1こ限界
があり、酸素脅スへの酸素の供給か11−まろ1時間が
あまりにも長く、しかも酸素]値にim−、++:され
ろ電気量が多−dぎると、酸素極〉弓の水素発生は免か
11得7Cい、、、17たかつて、酸素極へ′の酸素の
1」(給か11−寸つf、′場合には、そ11をできろ
たけ早く検す4117て一1v素の供給をY゛きろだ器
す早く内聞するか、酸素極へのjn電を速かに中止する
という措置をとる必要があるつところかそIIにもか−
わらず、水素の発生が頓ろことはあt〕衝ろ。本究明は
このような場合3こも酸素物の不可逆1’fJ劣化を!
!/1.LLすることかできろ。つよf)、特に水素貯
蔵合金が酸素ぶ元IFJl媒用より相手(甲に近い方の
INに配されている場合には、水素貯蔵合金が水素を限
界まで段載しつくしたとしても、71お一般に水素過電
+−にが小さい17、相対極にすり近いところにイ′K
装置1.てい4)ということも序)って、水素の発生は
「1li11媒ICnにおいて誹りも水素貯蔵合金が含
まれている名IS分で誹り早く起るため、触媒層での水
素発生が抑止さ第1、それに1ルなって触媒層の構危的
変化が起らず、酸素極の不1■逆的劣化は回避さオーI
る。
なお、1含のtこめに言及するl「らば、水素貯蔵合金
をKt、 7+uのカス4フ入i文■罰(尾に用いると
いう提案はf(さ′i′1ているが、それはあくまで水
累極として使用され、水氷自体か反応1−4’ l’i
J対1t +qであるのに7:「17、本究明の場合に
は、水素貯蔵合金が中し)らプ1ろ対ψが水素(jでは
なく酵)4極であ1)、しfJかつてまfこ水素貯蔵f
′l¥金の役割も全く希なることは坤1ずfさノするへ
きである。
以下本発明の実施例について詳l小才ろ。
実施例1: 第1図は本究明の−μf也倒9こか5る酸
素極の1新曲1141点I賂図を71\才。
酸素%は、水素貯蔵合金を含む触媒1■(IIと畦煤+
tmtt+に理め込1rLjこ二・ノケルのエキス/ 
X+ンテIドメタル力)らなる集電体(2)と多孔1’
lEポリ4弗化エチレン→(からなる1力水1pl t
e+とから構成さ第1ろ。
酸なあるいは酸素を含むカスは防水1t!l tel側
力・a IIt;蛤式1’L、町媒層il+が電1眸故
に接tろ。
1叫媒層は、10 %の白金を担持せろカーボン粉末1
00品、ラソタ′ノーニ・Jケル合金(,1,、+髪N
is )からなる水素貯蔵台金粉末5部第5よびポリ4
フツ化エチレン30 部からなる。
実施例2:第2図は本究明の一実旌例にかかる酸素極の
断面購造略図を示す。
酸素1帆は、水素叶絨台けを含む多孔17Iニッケル1
所(41,’ll!ll媒層(5)および多孔閉ポリ4
フッ化エチレン帖からなる防水層(3)から構成される
。。
水素貯蔵合金を含む多孔件ニッケルFlt41が覗1θ
¥、故に接1−1′1′に解欣は71(累貯蔵合金を含
む多孔v1;二Iケル!曽(4)の孔中を満1:fとと
もに、一部嗜媒層(5)の細孔の中にまで浸入する。酸
素の電解似元反応は多孔訃ニッケル1m (41とl+
1!ll媒tn C51との界面および1虫媒Ip!+
51で起り、多孔!牛ニッケル層(4)はIW累の電解
欣中へのカスの吹き出しをICh 、1.I:し、集ボ
体として機Y七するとともに、水素の発生を防止−する
11増としてf動く。
水素貯蔵合金を含む多孔(ipニッケルlt’il+4
)は、カルホニルニノケル19.JIUO部に対し、チ
タン−マンカン合金からなる水素貯蔵合金粉末30 部
を加え光分混合したものをニッケル網を芯金と17で焼
結し、7ド素貯藏合金で吸蔵された水素を隨去して得ら
れる。
噛媒層(5)はlO%の白金を含むカーボン粉末とポリ
4フツ化エチレ′ノとの混合物で形成さオする。
実 雁イタリ 3  :    第 3 図 は l瓢
 ノロ 11月 の −■ご hm1Iりに −ノ・ 
3 るI簀素掘の1祈而横J貴ulii 1図をネオ、
酸素(菫は7に剤段載++/1(61、多孔1牛ニツケ
ルiF1 (71。
i11!II媒1111!(51および1IJj水層(
3)から構成される。
水嚢段載ゆ(6)はカーホニルニノケル扮木雫つijで
焼結してイ4ら16多孔内−二IケルI+m C71の
片面に、カーボニルニリケルm禾1(01部にj ノノ
ユメタルー二!ケル合涌粉末からなる水素貯蔵合金扮禾
60品を加えよく混合しfこものを、ポリヒニルアルコ
ールの水溶孜と混合し泥状に1rこ6の6・吹きイ」(
すしかろのちに焼結することによって績11部層−庫化
さ11ろ。
実施例4: 実施例3において、水素成域11’l (
61を焼結法の代りに、カーボニルニl]rル粉末と水
素貯蔵合金粉末との混合物とポリ471化エチレン結看
削との混合物で形figする。
欠に本発明の効果について述へる。
実施例1において、Ill!II If粱層に水素貯蔵
合金を添加しない従来型の酸素極をAとし、実bi1例
1,2.8および4でそれぞj得らノ]、jこ酸素園を
H,C,C1おまびEとt−1こ11らの酸素極を1嘔
極とし、二Iケル扱を1踊(駅と17.25%の7本r
悶(巳ナトリウムのツムと谷ン゛!父を゛直1¥l! 
71*とし、80゛Cの温1シトで酸素1継のV1ミ能
比1咬試験をJ:iこ4Cつtこ。試1η方伝としては
250InA/c涜のセ流密1(でiln Ii’l:
し、最初の2時間、を気を供給し、ついで1時間空気の
供給を11二め、114び′g気を供給しrコ際の酸素
(航の″「1(位を酸化水銀電極をII6合?[I舅に
してill、l定しjこ。その結゛従酸素(舅の1ぜ<
SLの経時笈化は/7ζ表に71天才ようになつ1こ、
空気の供給を止めることにより、いす11.の酸素極も
空気を供給している場合よりも電位が大幅に卑になって
いるか、従来型の酸素極Aの場合には14Jコらかに水
素の′虐生が成祭さ;l”1. f:、のに対17、本
冗明にかかる酸素極(l(、C、I)、 E )の場合
には水素の冗生か認めらノ1なかった。
ま1こ、従来型め酸素極への場合には、′ツ′メ(の供
給を[ff開してで)元の正常な屯イイlに仄らffか
つ1このに対し、木冗明にかかる酸素(〜i (II、
に、D、E )の場合には元の電位に復帰することかイ
)かる。
こノ1は明らかに、酸素極への水素貯蔵合金の添加給さ
れなく f(つrこときに起る水素光生および水素発生
に伴なう酸素極の不呵逆旧劣化を防止する」二でM枝な
効果を小し、その上業的価頃、1値めで人である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、および第3図は本発明の実頽(列にか
かる酸素極の断面溝−貨略図を小才。 1・・・ 水素貯蔵合金を含む触媒1閑、 2・・・ 
集TE体、 3・・・・・防水1剛、 4−・・・・水
素貯蔵合金を含む多孔在ニッケル図、 5・・・・噛媒
層。 6・ ノド永11々蔵1円、 7・・・ 掻孔呼二・ノ
ヶル層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 水素貯蔵合金を含むことを特徴とする酸素極。
JP58034283A 1983-03-01 1983-03-01 酸素極 Granted JPS59160969A (ja)

Priority Applications (1)

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JP58034283A JPS59160969A (ja) 1983-03-01 1983-03-01 酸素極

Applications Claiming Priority (1)

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JP58034283A JPS59160969A (ja) 1983-03-01 1983-03-01 酸素極

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JPS59160969A true JPS59160969A (ja) 1984-09-11
JPH028422B2 JPH028422B2 (ja) 1990-02-23

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ID=12409827

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JP58034283A Granted JPS59160969A (ja) 1983-03-01 1983-03-01 酸素極

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WO2000036677A1 (en) * 1998-12-15 2000-06-22 Electric Fuel Limited An air electrode providing high current density for metal-air batteries
KR100429826B1 (ko) * 1997-02-17 2004-07-16 삼성전자주식회사 수소이온교환막연료전지의전극촉매층형성용조성물,이로부터형성된수소이온교환막연료전지의전극촉매층및이를구비하고있는수소이온교환막연료전지
US8283081B2 (en) * 2007-09-11 2012-10-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Membrane electrode assembly with hydrogenatable material for a fuel cell
CN104091955A (zh) * 2014-07-18 2014-10-08 哈尔滨工业大学 一种微生物燃料电池的空气阴极及其制备方法
US11255400B2 (en) 2016-06-24 2022-02-22 Hitachi Astemo, Ltd. Damping force adjustable shock absorber

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