JPS6125790B2 - - Google Patents

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JPS6125790B2
JPS6125790B2 JP57175375A JP17537582A JPS6125790B2 JP S6125790 B2 JPS6125790 B2 JP S6125790B2 JP 57175375 A JP57175375 A JP 57175375A JP 17537582 A JP17537582 A JP 17537582A JP S6125790 B2 JPS6125790 B2 JP S6125790B2
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JP
Japan
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bath
nickel
anode
plating
particles
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Application number
JP57175375A
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JPS5967381A (ja
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Yoshio Oda
Takashi Otoma
Eiji Endo
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP57175375A priority Critical patent/JPS5967381A/ja
Priority to US06/539,952 priority patent/US4498962A/en
Publication of JPS5967381A publication Critical patent/JPS5967381A/ja
Publication of JPS6125790B2 publication Critical patent/JPS6125790B2/ja
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    • 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
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

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  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】 本発明は䜎酞玠過電圧陜極、特には、アルカリ
氎溶液の氎電解に奜適な䜎酞玠過電圧陜極に関す
るものである。
䟋えば、アルカリ氎溶液を氎電解しお氎玠ず酞
玠を補造する等の氎性液を電解しお電解生成物を
埗る堎合、皮々の耐食電極が䜿甚されおいる。こ
のような電極は、アルカリ氎溶液を氎電解する際
に生起する過電圧をできるだけ䜎くするこずによ
り、電力費を軜枛でき、それだけ安䟡に電解生成
物を埗るこずができる。
そのため陜極に぀いお、陜極の酞玠過電圧を䞋
げる目的で、その材質、凊理方法に぀いお皮々研
究がなされおおり䞀郚は既に実甚化されおいる。
陜極の酞玠過電圧を䜎䞋せしめるために各皮の
方法が提案され、その぀に、ロゞりム、むリゞ
りム等の癜金属貎金属単独たたは合金を甚いる方
法がある。たた、比范的安䟡な材料であるニツケ
ルを利甚する方法ずしおニツケル―アルミニり
ム、ニツケル―亜鉛などの合金を電気メツキ法、
分散メツキ共電着法、熔融被芆法などの方法によ
り電極芯䜓たたは基板䞊に合金属局を圢成させ、
぀いでアルミニりム、亜塩などのアルカリ易溶性
金属を陀去しおなる、ニツケルを䞻䜓ずする電極
を䜜成するものがある。たたはたずえばカルボニ
ルニツケルなどのような粉末状ニツケルを焌結す
るこずにより電極を䜜補する方法も数倚く提案さ
れおいる。
本発明はロゞりム、むリゞりム等の癜金属貎金
属のも぀電極掻性を充分に発揮せしめ、か぀長期
にわた぀お䜿甚が可胜であるような高い機械的匷
床を有する陜極ならびに陜極の補法に関するもの
である。
貎金属の電極ずしおの䜿甚方法ずしおは電極基
板䞊に貎金属の塩や錯䜓の各皮溶液を塗垃、也
燥、焌成する方法や貎金属粉末を適圓な結合剀ず
緎りあわせたのち電極基板䞊に塗垃、高枩焌結な
ど行぀お基板ずの固着、粒子同志の結着をはかる
もの、通垞の電気メツキによるものがある。しか
しながら、これらの方法では、基板―粒子、粒子
―粒子間の結合力は小さく、到底実甚に耐えるも
のではない。実甚可胜なたでに匷床を高めた堎合
には、過電圧䜎枛効果が著しく枛ずるものであ
る。たた䞀方、食塩電解甚陰極を甚途ずする䟋
に、いわゆる分散メツキ法を利甚しお貎金属粒
子、貎金属酞化物粒子を分散粒子ずし、ワツト济
などをメツキ液ずしお貎金属粒子を電極基板に固
着せしめる方法がある特開昭54―110983。し
かしながら、本法では電極掻性粒子がニツケルメ
ツキ局䞭に埋没しお電解液ずの接觊がきわめお䞍
充分であるこずが刀明した。さらに、これを避け
るためには倚量の貎金属粒子を必芁ずするこずが
明らかずな぀た。しかしながら、高䟡な貎金属類
を倚量、䟋えば〜m2付着せしめるこず
は、資源的にもコスト的にも実甚的でないこずが
明らかである。
本発明者らは、これらの欠点を陀去した電極の
補法に぀き鋭意怜蚎した結果、電極掻性局の機械
的匷床ならびに貎金属粉䜓の有効利甚の点を䞀
挙に解決できる方法を確立するこずができた。即
ち、本発明は、(i)ロゞりム、むリゞりム等の癜金
属貎金属から遞ばれる金属たたはこれらの合金も
しくはこれらの酞化物からなる粒子、(ii)展開され
たラネヌニツケル、ラネヌコバルト、ラネヌ銀か
ら遞ばれる導電性粒子あるいは鉄ニツケル合金
から鉄を陀去したもの、あるいは亜塩ニツケル
合金から亜塩を陀去したもの、もしくは、鉄ニ
ツケルクロム合金から鉄及びクロムの少なくず
も皮を陀去したものである導電性粒子及び(iii)メ
ツキ济から電析されたメツキ金属からなるメツキ
局が電極芯䜓䞊に蚭けられおなる䜎酞玠過電圧陜
極ならびに、(i)ロゞりム、むリゞりム等の癜金属
貎金属から遞ばれる金属、䞊蚘金属の合金、又は
これら金属ないし合金の酞化物からなる粒子ず(ii)
展開されたラネヌニツケル、ラネヌコバルト、ラ
ネヌ銀から遞ばれる導電性粒子あるいは鉄ニツ
ケル合金から鉄を陀去したもの、あるいは亜塩
ニツケル合金から亜塩を陀去したもの、もしく
は、鉄ニツケルクロム合金から鉄及びクロム
の少なくずも皮を陀去したものである導電性粒
子が均䞀に分垃したメツキ济䞭に電極芯䜓を浞挬
せしめ、これらを共電着せしめるこずにより、(i)
の粒子、(ii)の導電性粒子及び(iii)メツキ济から電析
されたメツキ金属からなるメツキ局を電極芯䜓䞊
に圢成せしめるこずを特城ずする䜎酞玠過電圧陜
極の補法を芁旚ずするものである。
かくしお、本発明による電極においおは、メツ
キ局に付着、含有せしめられた導電性粒子間にで
きる間隙及び又は導電性粒子内の倚孔郚分によ
りメツキ局内郚に存圚する䞻ずしお導電性粒子ず
結合した癜金属貎金属の合金もしくはこれらの酞
化物粒子もしくはメツキ金属ず結合した癜金属貎
金属の合金もしくはこれらの酞化物の粒子は電解
液ず充分に接觊し、電解反応に倧なる寄䞎をなし
埗、結果ずしお酞玠過電圧を倧きく䜎䞋せしめた
陜極を提䟛するものずなる。
䞊述の説明からも明らかな劂く、本発明におい
おは、メツキ局内郚にたで、液䜓を導入せしめ、
たた、メツキ局内郚で発生した気䜓をメツキ局倖
ぞたで運びうる倖郚ず぀なが぀た空孔郚が、メツ
キ局に存圚するこずが重芁であ぀お、この空孔郚
は導電性粒子間にできる空孔郚分が䞻なものであ
぀お、この粒子が倚孔性である堎合にはこの倚孔
郚分も䞊蚘目的に寄䞎する。この空孔郚は苛性ア
ルカリ氎溶液の充分なる流通ず、メツキ局内郚で
発生する酞玠のメツキ局倖ぞの移動を充分に行な
わせうるものであれば特には限定を芁しないが、
これらの粒子同志は、メツキ局内郚方向に向぀お
接続されおいる堎合に望たしい開孔郚が圢成され
る。
たた、導電性粒子は、メツキ操䜜時にメツキ金
属ず共に電極芯䜓䞊に共電着されうるものであれ
ば、材質的には特に限定されるこずは芁しない
が、倚孔局圢成のためにはメツキ金属にくらべお
より電着しやすい特性を有するものがよい。この
芳点からしお導電性粒子がも぀ずも奜たしい。導
電性粒子はしばしば容易に共電着するため、機械
的匷床の䜎いデンドラむト状倚孔性電着局を圢成
するこずがある。これはしかし電着条件、即ち、
粒子埄、粒子濃床、メツキ液組成、pH、電流密
床、極間距離、メツキ济の撹拌方法、条件等を制
埡するこずにより奜適な倚孔性電着局の圢成が可
胜であるので奜適に䜿甚し埗るのである。
この導電性粒子の抵抗は1.0Ω・cm以䞋である
こずが奜たしい。
導電性粒子はメツキ金属および貎金属埮粒子ず
共析可胜なもので、耐アルカリ性を有しおおれば
その皮類を問わない。セラミツクスやプラスチツ
クの衚面を導電化したもの、金属や炭玠たたはそ
の化合物でもよい。半導䜓でもよい。これらのう
ちでも、も぀ずも奜たしいのは、それ自䜓が電極
掻性、即ち、䜎酞玠過電圧特性を有するものであ
る。たた、本粒子自䜓が倚孔性であるこずが液透
過、ガス透過にず぀お奜郜合であるが衚面局のみ
倚数の凹凞があるものや埮倚孔性に加工されおい
るものでも差支えない。
このような䟋ずしお兞型的なものは、展開ラネ
ヌ合金、就䞭展開ラネヌニツケル、展開ラネヌコ
バルト、展開ラネヌ銀等であり、たた、鉄ニツ
ケル合金から鉄を遞択的に陀去したもの、あるい
は、亜鉛ニツケル合金から亜鉛を遞択的に陀去
したもの、あるいは、鉄ニツケルクロム合金
から鉄及びクロムの少くずも皮を陀去したもの
である。
これらの電極掻性を有する導電性粒子を甚いる
時は、メツキ局内郚に存圚する癜金属貎金属又は
癜金属貎金属の酞化物の電極掻性ず盞た぀お、盞
互に極めお効率よく䜜甚しお、党䜓ずしおの陜極
の酞玠過電圧を倧巟に䜎䞋しうる。
たた、これらの導電性粒子は耐アルカリ性も充
分であり、埓぀お、アルカリ氎溶液氎電解の陜極
材質ずしお奜適である。
曎に、これら導電性粒子はメツキ操䜜時には必
ずしも倚孔性でなくずもよいし、メツキ操䜜で電
極芯䜓䞊に共電着された埌、酞あるいはアルカリ
性液による凊理で抜出されうる金属を含む混合䜓
あるいは合金であ぀おもよい。
このような混合䜓あるいは合金ずしおはアルカ
リ性液で抜出される金属を含むものがよい。この
理由は、共電着メツキ凊理埌、新たに抜出操䜜を
行わなくずも、アルカリ氎溶液氎電解の陜極ずし
お甚いる際、陜極液アルカリ性により自動的
に抜出されるからである。
このような混合䜓たたは合金ずしおは、ニツケ
ル、コバルト、銀から遞ばれる第の金属ずアル
ミニりム、亜鉛、マグネシりムから遞ばれる第
の金属ずの混合䜓ないしは合金が兞型的なもので
ある。
たた、Fe、NiおよびCrから遞ばれた〜成
分合金、䟋えば、ステンレス合金の粉末を甚いる
こずも差支えない。これらは電着埌電解開始前に
高枩のアルカリ氎溶液によ぀お合金成分のうち特
定成分を遞択抜出によ぀お䜎過電圧特性を付䞎し
埗るからである。ただし、これらを採甚する堎合
には、぀ぎに述べる電極芯䜓ないしは少なくずも
芯䜓衚面局は䞊蚘合金粉末よりも高耐食性、即
ち、高枩、高濃床アルカリに䟵食されないこずが
奜たしい。䞀䟋ずしお、SUS―304やSUS―316L
合金粉末を䜿甚する際には、SUS―310SずかNi
を芯䜓たたは衚面局材質ずしお甚いるずよい。
たた、䞊蚘ステンレス合金をあらかじめアリカ
リ゚ツチングや電解凊理しお掻性化を行぀た粉末
を䜿甚しおも差支えない。
本発明の電極芯䜓はその材質ずしお任意の適圓
な導電性金属、䟋えば、Ti、Zr、Fe、Ni、、
Mo、Cu、Ag、Mn、癜金属金属、黒鉛、Crから
遞ばれた金属又はこれらの金属から遞ばれた合金
が採甚し埗る。この内、Fe合金Fe―Ni合金、
Fe―Cr合金、Fe―Ni―Cr合金などNi、Ni合金
Ni―Cu合金、Ni―Cr合金などなどを採甚する
こずが奜たしい。
特に奜たしい電極芯䜓の材質はNi、Fe―Ni合
金、Fe―Ni―Cr合金である。
電極芯䜓の構造は、䜿甚する電極の構造に合わ
せお任意適宜な圢状寞法にするこずができる。そ
の圢状は䟋えば板状、倚孔状、網状䟋えば゚ク
スバンドメタルなど、すだれ状等が採甚でき、
これらを平板状、曲板状、筒状にしおもよい。た
た、芯䜓ず衚面局ずが異るものであ぀おも党く差
支えない。䟋えば、鉄衚面にニツケルを被芆した
ものなどである。
たた基板の耐食保護や分散メツキ局ず基板ずの
密着性を高めるため基板ず分散メツキ局ずの間に
倚孔性でない䞭間メツキ局を蚭けるこずもでき
る。䞭間メツキ局の材質ずしおは耐食性の高いニ
ツケル、コバルト、乃至はこれらの合金が奜適で
ある。
たた、メツキ济ずしおは、メツキ金属ずしお望
たしいものに応じお公知のメツキ济が遞ばれる。
この堎合、原則ずしお導電性粒子の材質ず同じも
のを济組成に含むものがよい。䟋えば導電性粒子
の材質がニツケルであればニツケル济がよく、導
電性粒子の材質がコバルトであればコバルト济、
銀であれば銀济がよい。導電性粒子がステンレス
の堎合は、ニツケル济、コバルト济、クロム济な
ど、特にはニツケル济が奜適である。たた、導電
性粒子がセラミクス質のものであれば、そのセラ
ミクスず熱膚脹係数が近く、そのセラミクスず芪
和性のあるものがよい。
いずれにしおも、济組成䞭の塩玠むオン濃床な
いしシアンむオン濃床が30C1-济ないし
C1-济以䞊であり、たた、济のpHが前者
においおは〜、埌者においおは〜13の範囲
の济を遞ぶこずが奜たしい。これは、济組成䞭の
塩玠むオン濃床が30C1-济以䞊でpHが
〜あれば、導電性粒子の衚面の䞍玔物を陀去
し、衚面を浄化するこずにより、メツキ金属によ
り該粒子が匷固に電極芯䜓䞊に固着されるこずに
よる。
たた、銀济の堎合、シアンむオン濃床及びpH
が䞊蚘範囲にあれば、銀粒子衚面の枅浄化が行わ
れるこずによる。
次に、共電着操䜜に぀いお具䜓的に説明する。
メツキ装眮ずしおは、䟋えば、特開昭55―
104491号公報に開瀺されるような振動板ずバブリ
ング装眮をメツキ槜内郚に備えたもの、あるい
は、倖郚タンクずの間に流通手段を蚭けメツキ济
を埪環せしめうるものがよい。
䞊蚘したようなメツキ装眮に、所望のメツキ济
を入れ、さらに癜金属貎金属、その合金たたはそ
の酞化物からなる粒子ず導電性粒子を入れ充分に
撹拌しおこれらを均䞀に分散させた埌、メツキ济
組成の金属ず同皮金属を陜極ずし、電極芯䜓を陰
極ずしお陜陰極間に電流を通じメツキ䜜業を行
う。メツキ䜜業の際、振動板ずバブリング装眮に
より、たたはメツキ济の埪環流によりメツキ槜䞭
の济を充分に撹拌するこずが奜たしい。このメツ
キ䜜業における操䜜条件ずしおは、枩床20〜80
℃、電流密床0.05〜5Adm2、メツキ济のpH1〜
、メツキ济が銀济の堎合は〜13を採甚するの
がよい。
次に、メツキ济に分散せしめる癜金属貎金属、
その合金たたはその酞化物からなる粒子ず導電性
粒子に぀いお説明する。
癜金属貎金属ずしおは、癜金、ルテニりム、ロ
ゞりム、パラゞりム、むリゞりム、レニりム等が
甚いられる。これらの単独でもよく、他に䟋えば
むリゞりム―ルテニりム、癜金―むリゞりム、ロ
ゞりム―むリゞりム、ロゞりム―ルテニりム等の
組合せも䜿甚し埗る。
ここで甚いる癜金属金属粒子の補法は特に限定
しないが、圓然ながら氎電解における酞玠発生に
察する掻性が倧なるものがよく、たたメツキ液䞭
に浮遊が容易なる粒子埄を有するものが奜たし
い。貎金属粒子の補法はたずえばロゞりムに぀い
おいえば塩化ロゞりムをアルカリ性䞋に氎玠化ホ
り玠ナトリりムで還元しお埗られるロゞりム黒が
特によく、むリゞりムに぀いおは塩化むリゞりム
をゞメチルアミンボランで還元しお埗られるむリ
ゞりム黒が特によい。他にホルマリンやヒドラゞ
ンで還元しお埗られる貎金属埮粒子、塩化物を気
盞䞭で熱分解や氎玠還元しお埗られる金属粉も勿
論䜿甚し埗る。これらをメツキ济に配合する割合
ずしおは、同時に配合される導電性粒子の量ずも
関係するが、癜金属貎金属元玠に換算しお0.1〜
10济が奜たしい。
たた、導電性粒子のメツキ济に察する配合割合
は、0.5〜c.c.济がよい。ラネヌニツケル合
金粒子粒子密床4.2cm2に぀いおいえば、
これは2.1〜25皋床に盞圓する。該粒子の
配合割合が䞊蚘範囲を奜たしいずする理由は配合
割合が0.5c.c.济以䞋では粒子がメツキ局の䞭
で分離しお存圚し、メツキ局内に埋没しおいる粒
子の内の倚くのものに電解液が流通しなくなる可
胜性が倧きいからであり、たた、c.c.济より
倧きい堎合にはメツキ局金属の割合が枛少し、粒
子が剥萜しやすくなるこずによる。
かくしお埗られる電極䜓は、䟋えば第図に瀺
す劂きものである。
第図は、本発明陜極の䟋に぀いおの郚分断
面図である。は電極芯䜓、はメツキ金属、
は導電性粒子、は癜金属貎金属、たたは、その
合金もしくはそれらの酞化物からなる粒子であ
る。は粒子間にできる空孔郚で倖郚に぀なが぀
おいる。はメツキ局である。
第図に瀺す劂き陜極においおは、導電性粒子
の呚囲の間隙を通しお、導電性粒子の衚面に電着
しおいる貎金属粒子に察しおはもずより、メツキ
局内郚にある皋床埋没されおいるような癜金属貎
金属たたはその合金もしくはそれらの酞化物から
なる粒子にも電解液が到達し、これらの觊媒掻性
粒子も有効に電極反応を行うこずができる。
電極芯䜓ずメツキ局ずの間に適宜、䞭間局を蚭
けおもよいこずはいうたでもない。
第図に瀺されるような陰極の電極芯䜓䞊のメ
ツキ局メツキ金属ず導電性粒子及び癜金属
貎金属たたはその合金もしくはそれらの酞化物か
らなる粒子ずで構成されるの厚みは20〜1000
Όがよい。たた、導電性粒子の倧きさは䞊蚘被芆
厚みず同等ないしそれ以䞋であ぀お、平均〜
200Όの倧きさのものがよい。
メツキ局の倚孔床は導電性粒子内郚空孔䜓積
を陀倖した䜓積パヌセントで10〜70がよい。10
より䜎いずきは液、ガスの透過が充分でなく、
70より高いずきは電着局の匷床が䜎䞋するため
である。これはたた、粒子のサむズずも関係しお
いる。粒子が比范的小さいずき、即ち、粒埄が
〜100Όのずきは、30〜70がよく、粒埄が100〜
200Όず倧きいずきには10〜40がよい。粒子が
小で倚孔床が小であるず通路が小さく、か぀通路
の数が小さくなるため液、ガスの透過が困難にな
る。たた、粒子が倧で倚孔床が倧であるず液、ガ
スの透過はきわめお容易になるが、メツキ局自䜓
の機械的匷床の枛少をきたすためである。
たた、メツキ局の空孔埄は、本電極䜿甚時の電
解条件電解枩床、電流密床、電解液の皮類に
よ぀おも異るが、奜たしくは0.01〜300Ό、曎に
奜たしくは0.02〜150Ό皋床がよい。空孔埄が
0.01Ό以䞋では気䜓及び液䜓流通性が䞍充分ずな
り、たた、300Ό以䞊では粒子付着匷床が䜎䞋す
るこずになる。
かくしお埗られる陜極の衚面の電気二重局容量
は1000Όcm2以䞊、奜たしくは2000Όcm2以
䞊、特に奜たしくは5000Όcm2以䞊がよい。な
お、電気二重局容量の枬定法は特開昭54―112785
号明现曞に開瀺される方法による。
メツキ䜜業時の導電性粒子ずしお無孔性のもの
を甚いる堎合、前述の劂く、倚孔性にかえお䜿甚
するこずが奜たしい。しかしすでに述べたように
本電極はアルカリ氎電解甚陜極ずしお甚いられる
ので必ずしも前以぀お倚孔性にしなくずも電解時
のアルカリ性条件䞋で抜出されうる成分を含む混
合物ないし合金を出発物質ずしお甚いればよい。
無孔性の粒子を倚孔性にする方法ずしおは、化
孊的方法の他に電気化孊的方法を甚いおもよく、
前者の堎合は、抜出される成分が酞溶解性かアル
カリ溶解性であるかによ぀お抜出液を遞択すれば
よいが、䞀般にはアルミニりム、亜鉛、シリコ
ン、マグネシりム等のアルカリ溶解性の金属成分
を含む混合物ないし合金を甚いるこずが奜たし
く、埓぀お、抜出液ずしおは苛性゜ヌダ氎溶液が
䞀般的である。抜出条件ずしおは、特に限定は芁
せず、抜出される金属が、アルミニりム、亜鉛、
シリコン、マグネシりム等の堎合には公知の条
件、䟋えば苛性゜ヌダ濃床〜40、枩床20〜
150℃皋床がよい。抜出される金属が鉄たたはク
ロムの堎合には苛性゜ヌダ氎溶液濃床は40〜80
、枩床は100〜200℃、時間は30〜80hrが奜たし
い。たた、この抜出凊理は電解槜に組蟌む前に別
の槜で凊理を行うこずが奜たしい。
たた、埌者の堎合には通垞酞たたはアルカリあ
るいは塩氎溶液䞭で陜分極したり、呚期的な電䜍
倉化を䞎えたりするこずにより達成できる。これ
らに぀いおの具䜓的な䟋は特開昭54―112785号明
现曞に開瀺されおいる。
実斜䟋  党塩化ニツケル济NiCl2・6H2O 300、
H3BO3 38、およびAlCl3・6H2O 80
䞭に川研フアむンケミカル瀟補の未展開ラネ
ヌニツケル合金粉末Ni50、Al50、200メツ
シナパスを玄2.4c.c.10の濃床に
分散した。䞀方ロゞりム黒を぀ぎのようにしお補
造した。0.25M塩化ロゞりム氎溶液に氎酞化カリ
りムを加えアルカリ性pH14にした埌、こ
の溶液を激しく撹拌しながら氎玠化ホり玠ナトリ
りムを倧過剰に加えた。生成したロゞりム黒を
過し、玔氎で充分に掗浄し、䞀昌倜以䞊にわたり
颚也した。このロゞりム黒粉末〜10Όを
の濃床に分散した。よく撹拌しながら陜極
ずしおNi板を、陰極ずしおニツケル補゚キスバ
ンドメタルを甚いお分散メツキを行぀た。電流密
床を3Am2、pH2.545℃で30分メツキを行぀
た。ニツケル補゚キスバンドメタル䞊に黒灰色の
メツキ局が埗られた。
分析の結果、1dm2あたりNi 1.59、ラネヌニ
ツケル合金1.45、ロゞりム0.20が含たれおい
るこずが刀぀た。ラネヌニツケル合金ニツケルの
䜓積比は6634であ぀た。これを、25NaOHæ°Ž
溶液䞭、80℃、1hrの条件䞋でラネヌニツケル合
金䞭のAlを溶出させた。メツキ局の空孔率は44
䜓積であ぀た。たた、メツキ局の空孔埄は平均
45Όであ぀た。これの酞玠過電圧を15KOH、
110℃、電密70Adm2で枬定した結果、玄
280mVであ぀た。
実斜䟋  実斜䟋ず同様にしおロゞりム黒粉末を
の濃床で分散させたメツキ液によ぀お分散メツ
キ電極を䜜成した。メツキ局䞭の成分組成は
Ni1.59、ラネヌニツケル合金1.45、ロゞりム
0.45であ぀た。ラネヌニツケル合金ずニツケル
の䜓積比は6634であ぀た。ラネヌニツケル合金
䞭のAl溶出埌の酞玠過電圧は玄270mVであ぀
た。たた、メツキ局の空孔率ず平均空孔埄は各々
44䜓積及び45Όであ぀た。
実斜䟋  実斜䟋ず同様にしお、ただし、ラネヌニツケ
ル合金粒子の分散濃床を玄1.2c.c.
ず倉えお分散メツキを行぀た。メツキ局䞭の
成分組成はNi1.59、ラネヌニツケル合金1.15
、ロゞりム0.24であ぀た。ラネヌニツケル合
金ずニツケルの䜓積比は6040であ぀た。酞玠過
電圧は玄280mVであ぀た。たた、メツキ局の空
孔率ず平均空孔埄は各々54䜓積及び50Όであ぀
た。
実斜䟋  実斜䟋ず同様にしお、ただし、ラネヌニツケ
ル合金粒子の分散濃床を玄3.6c.c.15
ず倉えお分散メツキを行぀た。
メツキ局䞭の成分組成はNi1.59、ラネヌニツ
ケル合金1.58、ロゞりム0.28であ぀た。ラネ
ヌニツケル合金ずニツケルの䜓積比は6832であ
぀た。酞玠過電圧は玄280mVであ぀た。たた、
メツキ局の倚孔率ず平均空孔埄は各々62䜓積及
び平均60Όであ぀た。
実斜䟋  実斜䟋ず同様にしお、分散メツキ電極を䜜補
した。ただし、ラネヌニツケル合金粒子のかわり
に200メツシナ以䞋のラネヌコバルト合金粒子粉
末を甚いた。
たた、貎金属粉末ずしおむリゞりム黒0.5〜
Όを甚いた。NiCl2・6H2OにかえおCoCl2・
6H2Oを甚い、ニツケル陜極のかわりにコバルト
板陜極を甚いた。
メツキ局の分析結果、Co 1.60、ラネヌコバ
ルト合金1.46、むリゞりム0.23が含たれおい
るこずが分぀た。酞玠過電圧を枬定した結果玄
280mVであ぀た。メツキ局のラネヌコバルト合
金ずコバルトの䜓積比は6634であり、メツキ局
の空孔率ず平均空孔埄は各々45䜓積及び47Όで
あ぀た。
実斜䟋  実斜䟋ず同様にしお分散メツキ電極を䜜補し
た。ただし、ロゞりム黒にかえおむリゞりム黒の
埮粉末0.5〜Όを甚いた。酞玠過電圧は玄
320mVであ぀た。メツキ局䞭のラネヌニツケル
ずニツケルの䜓積比、メツキ局の空孔率及び平均
空孔埄は実斜䟋ず同じであ぀た。
比范䟋  ラネヌニツケル合金粉末を甚いないこず以倖は
実斜䟋ず同様にしお分散メツキを行぀た。メツ
キ局䞭のロゞりムは0.20であ぀た。酞玠過電圧
を枬定したずころ玄420mVであ぀た。メツキ局
の断面を電顕で調べたずころ倧郚分はニツケル䞭
に埋没しおいるこずが分぀た。たた、メツキ局の
空孔率ず平均空孔埄は各々䜓積及びΌであ
぀た。
【図面の簡単な説明】
第図は本発明陰極の䟋に぀いおの郚分断面
図である。  電極芯䜓、 メツキ金属、 導電性粒
子、 癜金属貎金属粒子、 空孔郚、 メ
ツキ局。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】 (i)ロゞりム、むリゞりム等の癜金属貎金属から
    遞ばれる金属たたはこれらの合金もしくはこれら
    の酞化物からなる粒子、 (ii)展開されたラネヌニツケル、ラネヌコバル
    ト、ラネヌ銀から遞ばれる導電性粒子あるいは
    鉄ニツケル合金から鉄を陀去したもの、あるい
    は亜塩ニツケル合金から亜塩を陀去したもの、
    もしくは、鉄ニツケルクロム合金から鉄及び
    クロムの少なくずも皮を陀去したものである導
    電性粒子及び(iii)メツキ济から電析されたメツキ金
    属からなる局が電極芯䜓䞊に蚭けられおなる氎電
    解のための陜極。  導電性粒子が気䜓及び液䜓流通性である特蚱
    請求の範囲第項の氎電解のための陜極。  メツキ金属がニツケル、コバルト及び銀から
    遞ばれたものである特蚱請求の範囲第項の氎電
    解のための陜極。  陜極が隔膜法あるいはむオン亀換膜法アル
    カリ氎溶液氎電解のための特蚱請求の範囲第項
    の氎電解のための陜極。  メツキ局の倚孔率が10〜70である特蚱請求
    の範囲第項の氎電解のための陜極。  導電性粒子ずメツキ金属の割合が䜓積比で
    以䞊である特蚱請求の範囲第項の氎電解
    のための陜極。  (i)ロゞりム、むリゞりム等の癜金属貎金属か
    ら遞ばれる金属、䞊蚘金属の合金、又はこれら金
    属ないし合金の酞化物からなる粒子ず、(ii)展開さ
    れたラネヌニツケル、ラネヌコバルト、ラネヌ銀
    から遞ばれる導電性粒子あるいは鉄ニツケル合
    金から鉄を陀去したもの、あるいは亜塩ニツケ
    ル合金から亜塩を陀去したもの、もしくは、鉄
    ニツケルクロム合金から鉄及びクロムの少なく
    ずも皮を陀去したものである導電性粒子が均䞀
    に分垃したメツキ济䞭に電極芯䜓を浞挬せしめ、
    これを共電着せしめるこずにより、(i)の粒子、(ii)
    の導電性粒子及び(iii)メツキ济から電析されたメツ
    キ金属からなるメツキ局を電極芯䜓䞊に圢成せし
    めるこずを特城ずする氎電解のための陜極の補
    法。  導電性粒子が気䜓及び液䜓流通性である特蚱
    請求の範囲第項の氎電解のための陜極。  メツキ济が高塩化ニツケル济、党塩化ニツケ
    ル济、塩化ニツケル―酢酞ニツケル济、高硫酞ニ
    ツケル济、黒色ニツケル济等の济䞭の塩玠むオン
    濃床が30C1-济以䞊のもの、あるいはシア
    ン化銀、等のシアン基濃床が9CN-济以䞊の
    ものである特蚱請求の範囲第項の氎電解のため
    の陜極の補法。  メツキ济がpH1〜以䞊である塩玠むオン
    を含む济であるから、pH8〜13であるシアン基を
    含む济である特蚱請求の範囲第項又は第項の
    氎電解のための陜極の補法。  陜極が隔膜法あるいはむオン亀換膜法塩
    化アルカリ氎溶液氎電解のための陜極である特蚱
    請求の範囲第項の氎電解のための陜極の補法。
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