NO117988B

NO117988B -

Info

Publication number: NO117988B
Application number: NO163511A
Authority: NO
Inventors: I Lindholm; G Karlsson
Original assignee: Asea Ab
Priority date: 1965-06-21
Filing date: 1966-06-17
Publication date: 1969-10-20
Also published as: BE682854A; GB1148893A; SE307172B; NL6608476A; US3470030A; DE1571717A1; DK114785B

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av et porøst elektrodemateriale,

fortrinnsvis for anvendelse i brenselceller.

Elektrisk energi kan produseres blant annet

ved reaksjon mellom et kontinuerlig tilført brennbart stoff, såsom f. eks. hydrogengass, og et kontinuerlig tilført oxyderende stoff, såsom f. eks. oxygengass, luft eller halogen, i en såkalt brenselcelle, som i sin enkleste form kan bestå av en egnet, flytende elektrolytt og to i denne neddykkede porøse elektroder, av hvilke den ene er anordnet mellom elektrolytten og det brennbare stoff og den andre mellom elektrolytten og det oxyderende stoff.

Elektrodereaksj onene i brenselcellen finner sted på kontaktstedene mellom elektrolytt, brennbart, henholdsvis oxyderende stoff og elektrode. Disse kontaktsteder befinner seg på steder i elektrodene hvor elektrolytt og brennbart, henholdsvis oxyderende stoff grenser til hverandre. De aktive steder som medvirker ved reaksjonen, ligger derfor i poreoverflåtene.

En porøs elektrode i en brenselcelle behøver

ikke danne en skillevegg mellom et gassrom inneholdende et gassformig stoff, såsom et brennstoff, og et elektrolyttrom inneholdende en flytende elektrolytt. Det brennbare stoff kan nemlig være dispergert eller oppløst i elektrolytten, slik tilfellet er ved celler som gjør bruk av flytende brennstoff. Elektrolytten befinner seg da, med dens innhold av brennstoff, på begge sider av elektroden samt i dennes porer. Også visse okydasjonsmidler, f. eks. hydrogenperoxyd, kan være oppløst i den anvendte elektrolytt, hvor-ved forholdene for elektroden på oxydasjons-siden blir analoge med de som er beskrevet for elektroden på brennstoffsiden i brenselceller med flytende brennstoff.

I brenselceller er det kjent å anvende elektroder som i det vesentlige er bygget opp av nikkel eller annet metall, f. eks. kobolt, jern eller sølv, og hvor områdene nærmest poreveggene inneholder nikkel, henholdsvis et annet metall, i aktivert form. Utenfor de deler av elektrodene som ligger nærmest poreveggen, foreligger nik-kelet, henholdsvis annet metall, i inaktiv form, og dets oppgave der er å virke som bæremateriale for de nærmest poreveggene beliggende aktive områder.

Det er også kjent brenselcelleelektroder som inneholder nikkelborid som aktivt materiale i porene. Sådanne elektroder har blant annet den viktige fordel fremfor andre kjente elektroder at de oppviser en betydelig høyere mekanisk holdbarhet samt at de ikke er pyrofore ved opp-bevaring i luft.

Det har nå i henhold til oppfinnelsen vist seg mulig ved anvendelse av en borforbindelse å fremstille på betydelig enklere måte et porøst elektrodemateriale som utøver nikkelboridelek-trodenes fordeler og oppviser grovere porer, hvilket medfører den for drift av en brenselcelle meget viktige egenskap at det kan holdes en liten trykkdifferanse mellom medier anbragt på forskjellige sider av elektrodene. Borforbindelsen som anvendes i henhold til oppfinnelsen, kan nemlig vaskes og tørkes betydelig hurtigere enn tidligere anvendte borforbindelser, og dessuten lettes tilvirkningen av elektrodematerialet som følge av at tilvirkningen kan skje helt uten anvendelse av ildsfarlige produkter. Dessuten er de utgangsmaterialer som kan anvendes i henhold til oppfinnelsen, betydelig billigere enn de man tidligere har vært henvist til.

Ved hjelp av oppfinnelsen tilveiebringes der således en fremgangsmåte ved fremstilling av et porøst elektrodemateriale, fortrinnsvis for anvendelse i brenselceller, ved hvilken en borforbindelse anordnes i det minste i porene av elektrodematerialet, som dessuten inneholder et elektrisk ledende materiale som tjener som bæremateriale for borforbindelsen. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utmerker seg ved at der som borforbindelse anvendes et metallborat, et partielt hydrolysert metallborat, et ved behandling med hydrogen i det minste partielt redusert og eventuelt også partielt hydrolysert metallborat, et boroxyd eller et i det minste partielt hydrolysert boroxyd, idet fremstillingen av elektrodematerialet utføres på i og for seg kjent måte ved at en blanding av det elektrisk ledende bæremateriale og partikler av borforbindelsen sintres til et sammenhengende produkt i vakuum eller i inert atmosfære, og borholdige kjemiske grupper eventuelt i det minste partielt løses ut av det bærematerialholdige elektrodemateriale. Med inert atmosfære menes en atmosfære som ikke ødelegger borforbindelsen.

De ved fremstilling av elektrodematerialet anvendte mengder av borforbindelsen og av bærematerialet kan med fordel utgjøre 0,5—50 pst., henholdsvis 50—99,5 pst. av elektrodematerialets vekt.

Ved fremstilling av et sintret elektrodemateriale i henhold til oppfinnelsen kan partikkel-materialets kornstørrelse varieres innen vide grenser avhengig av det anvendte brensel, f. eks. hydrogengass eller methanol, og den anvendte elektrodetype. Porestørrelsen i en fremstilt elektrode bestemmes i høy grad av de anvendte par-tiklers størrelse. I de fleste tilfelle er det ønske-lig at alle porer er like store, hvilket oppnås ved anvendelse av vel avgrensede pulverfraksjo-ner. I mange tilfeller er det hensiktsmessig å anvende pulverfraks joner med en midlere korn-størrelse på 0,001—50 |x for borforbindelsen og pulver f raks joner med en midlere kornstørrelse på 1—100 |x for bærematerialet. Ved anvendelse av nikkelkromborat eller koboltkromborat som aktivt materiale og nikkel eller kobolt som in-aktivt bæremateriale har det vist seg spesielt fordelaktig å anvende pulverfraksj oner med en midlere kornstørrelse på ca. 1 (x eller derunder for boratet og på 3—20 (x for bærematerialet. For å øke elektrodens porøsitet kan blandingen av partiklene tilsettes opp til ca. 25 vektpst. av et blåsemiddel, f. eks. ammoniumcarbonat eller ammoniumbicarbonat, med evne til under sint-ringsprosessen å dissosieres i gassformige produkter.

Sintringen av pulverblandingen til et elektrodemateriale kan i mange tilfeller med fordel utføres ved en temperatur i området 300—1200°C, avhengig av arten av borforbindelsen og av bærematerialet. Spesielt ved anvendelse av nikkel og kobolt som bæremateriale er en sintringstemperatur fra 300 til 800 °C hensiktsmessig og ved anvendelse av sølv som bæremateriale en sintringstemperatur på 300—700°C.

I henhold til en annen hensiktsmessig ut-førelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremstilles det porøse elektrodemateriale ved at elektrodematerialet impregneres med en oppløsning inneholdende borforbindelsen eller med en eller flere oppløsninger etter hverandre som danner borforbindelsen i elektrodematerialets porer. Boratet underkastes en varmebehand-ling etter at det er anordnet i porene. Eventuelt kan det også reduseres, f. eks. ved en hydro-gengassbehandling. Et eksempel på en slik opp-løsning er en vandig oppløsning av natrium-borat. Dersom borforbindelsen tilføres ved im-pregnering av et formet elektrodemateriale, er det hensiktsmessig å anvende oppløsninger som i elektrodematerialet gir et innhold av borforbindelsen som utgjør 0,1—20 pst. av elektrodematerialets vekt. Størrelsen av parene i et på denne måte på forhånd formet elektrodemateriale ligger normalt ved 1—50 |x.

Dersom et porøst elektrodemateriale som er fremstilt i henhold til oppfinnelsen, anbringes i en alkalisk væske, skjer det langsomt en i det minste partiell utløsning av borholdige kjemiske grupper fra elektrodematerialet. En slik utløs-ning kan i visse tilfeller også finne sted i sure eller nøytrale væsker. Det har vist seg at elektrodematerialet etter en sådan utløsning er minst like aktivt som før utløsningen. En sådan utløsning oppnås automatisk dersom et elektrodemateriale med en borforbindelse av angitt art ved poreoverflatene anvendes i en brenselcelle med en alkalisk væske, f. eks. kalilut, som elektrolytt eller i en annen anordning med alkalisk elektrolytt hvor elektrodereaksjoner utnyttes for produksjon av elektrisk energi. Om så ønskes, kan den nevnte utløsning foretas før elektrodematerialet anordnes i brenselcellen eller den ovenfor omtalte anordning.

I det nedenståendebeskrives som eksempler noen utførelsesformer av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Eksempel 1.

Nikkelborat fremstilles ved omsetning av en oppløsning av 30 g NiCl^eHp i 100 ml destillert vann med en oppløsning av 15 g Na2B407oppløst i 100 ml destillert vann, idet den sistnevnte opp-løsning helles over i den første. Utfelningen som dannes, filtreres og vaskes med destillert vann samt tørkes ved 100°C i luft. 10 vektdeler av dette nikkelborat med en midlere kornstørrelse på ca. 1 |x blandes med 90 vektdeler carbonylnikkelpulver med en midlere kornstørrelse på ca. 5 \ i. Nikkelboratet inneholder utelukkende partikler i intervallet 0—5 jx og carbonylnikkelpulveret 40 vektpst. partikler med kornstørrelser i intervallet 5—10 \ i og 60 vektpst. partikler med kornstørrelser i intervallet 0—5 (x. Blandingen presses til elektroder med diameter 35,6 mm og tykkelse 1,7 mm med et presstrykk på 1500 kp/cm2. Elektrodene sintres i nitrogengass i 30 minutter ved 540°C.

Elektrodene kan anvendes f. eks. som hydrogengasselektroder i brenselceller med alkalisk elektrolytt.

Eksempel 2.

Kromborat fremstilles ved omsetning av en oppløsning av 30 g CrCl3.6H20 i 100 ml destillert vann med en oppløsning av 15 g Na2B407oppløst i 100 ml destillert vann, idet den sistnevnte opp-løsning helles over i den førstnevnte. Utfelningen som dannes, filtreres og vaskes med destillert vann, hvoretter den tørkes i luft ved 100°C. 5 vektdeler av dette kromborat med en midlere kornstørrelse på ca. 1 |x blandes med 95 vektdeler carbonylnikkelpulver med en midlere korn-størrelse på ca. 5[i. Kromboratet inneholder utelukkende partikler i intervallet 01—5 [x og carbonylnikkelpulveret 40 vektpst. partikler med korn-størrelser i intervallet 5—10 \ i og 60 vektpst. partikler med kornstørrelser i intervallet 0—5 |x. Blandingen presses til elektroder med en diameter på 35,6 mm og en tykkelse på 1,7 mm med et pressetrykk på 2000 kp/cm2. Elektrodene sintres i vakuum i 30 minutter ved en temperatur på 600 °C. Elektrodene kan anvendes f. eks. som hydrogengasselektroder i brenselceller.

Eksempel 3.

Et borat inneholdende både nikkel og krom fremstilles ved omsetning av en oppløsning av 30 g NiCXj.eHgO med 4 g CrClg.eHoO i 100 ml destillert vann med en oppløsning av 15 g Na2B407oppløst i 100 ml destillert vann, idet den sistnevnte oppløsning helles over i den først-nevnte. Utfelningen som dannes, filtreres og vaskes med destillert vann samt tørkes ved 100°C i luft. 10 vektdeler av dette nikkel-kromborat med en midlere kornstørrelse på ca. 1 n blandes med 90 vektdeler carbonylnikkelpulver med en midlere kornstørrelse på ca. 5 |x. Nikkel-kromboratet inneholder utelukkende partikler i intervallet 0—5 (x og carbonylnikkelpulveret 40 vektpst. partikler med kornstørrelser i intervallet 5—10 jx og 60 vektpst. partikler med kornstørrelser i intervallet 0—5[x. Blandingen presses til elektroder med en diameter på 35,6 mm og en tykkelse på 1,7 mm med et pressetrykk på 1 500 kp/cm<2>.

Elektrodene sintres i nitrogengass i 30 minutter ved en temperatur på 540°C.

Elektrodene kan anvendes f. eks. som hydrogengasselektroder i brenselceller.

Eksempel 4.

Koboltborat fremstilles ved omsetning mellom en oppløsning av 20 g CoS04i 100 ml destillert vann med en oppløsning av 15 g K3B3Oci 100 ml destillert vann, idet den sistnevnte opp-løsning helles over i den førstnevnte. Utfelningen som dannes, filtreres og vaskes i destillert vann, hvoretter den tørkes i luft ved 100°C. 10 vektdeler av dette koboltborat med en midlere kornstørrelse på ca. 1 |x blandes med 90 vektdeler koboltpulver med en midlere korn-størrelse på ca. 3 [x. Koboltboratet inneholder utelukkende partikler i intervallet 5—10[x og carbonylnikkelpulveret 40 vektpst. partikler med kornstørrelser i intervallet 5—10 ji og 60 vektpst. partikler med kornstørrelser i intervallet 0—5 [ i. Blandingen presses til elektroder med en diameter på 35,6 mm og en tykkelse på 1,7 mm med et pressetrykk på 2000 kp/cm.2. Elektrodene sintres i nitrogengass i 30 minutter ved en temperatur py 550°C. Elektrodene kan anvendes f. eks. i brenselceller med alkalisk elektrolytt som brenselelektrode for f. eks. hydrogengass eller hydrazin.

Eksempel 5.

Nikkelborat fremstilles ved omsetning av 2 vektdeler NiS04med 5 vektdeler Na2B4O7.10H2O. Utgangsmaterialene blandes i en platinadigel og oppvarmes i luft 1 2 timer til 800°C. Reaksjons-produktet knuses og males i en kulekvern til et fint pulver. 25 vektdeler av dette nikkelborat med en midlere kornstørrelse på ca. 20 |x blandes med 75 vektdeler nikkelpulver med en midlere korn-størrelse på ca. 20 (x. Nikkelboratet såvel som nikkelpulveret inneholder inntil 50 vektpst. partikler med kornstørrelser i intervallet 20—30jx, 40 vektpst. partikler med kornstørrelser i intervallet 10—20 |x og 10 vektpst. partikler med korn-størrelser under 10 (x. Blandingen presses til

elektroder med en diameter på 35,6 mm og en

tykkelse på 1,7 mm med et pressetrykk på 1000 kp/cm2. Elektrodene sintres i nitrogengass ved

800°C. Elektrodene kan anvendes f. eks. som hydrogengasselektroder i brenselceller.

Eksempel 6.

Jernborat fremstilles ved omsetning av en oppløsning av 30 g FeCl^HgO i 100 ml destillert vann som er tilsatt 5 ml 1 N HC1 og med en opp-løsning av 15 g Na2B407oppløst i 100 ml destillert vann, idet den sistnevnte oppløsning helles over i den førstnevnte. Utfelningen som dannes, filtreres og vaskes i destillert vann, hvoretter den tørkes i hydrogengass ved 100°C. 10 vektdeler av dette jernborat med en midlere kornstørrelse på ca. 2jxblandes med 90 vektdeler nikkelpulver med en midlere korn-størrelse på ca. 10 (i. Jernboratet inneholder utelukkende partikler med kornstørrelser i området 0—5 (x og nikkelpulveret 60 vektprosent partikler med kornstørrelser i området 10—20 og 40 vektpst. partikler med kornstørrelser under 10 \ i. Blandingen presses til elektroder med en diameter på 35,6 mm og tykkelse 1,7 mm med et pressetrykk på 3000 kp/cm2. Elektrodene sintres i 60 minutter i nitrogengass ved 700°C.

Elektrodene kan anvendes f. eks. som hydrogengasselektroder i brenselceller.

Eksempel 7.

Sølvborat fremstilles ved omsetning av en oppløsning av 20 g AgNOg i 100 ml destillert vann med en oppløsning av 15 g Na2B407i 100 ml destillert vann, idet den sistnevnte oppløsning helles over i den førstnevnte. Utfelningen som dannes, filtreres og vaskes i destillert vann samt tørkes i vakuum ved 100°C. 5 vektdeler av dette sølvborat med en midlere kornstørrelse på ca. 1[i (alle partikler under 5 n) blandes med 95 vektdeler carbonylnikkel-pulver med en midlere kornstørrelse på ca. 5 [x av det i eksempel 1 angitte slag. Blandingen presses til elektroder med en diameter på 35,6 mm og en tykkelse på 1,7 mm med et pressetrykk på 1500 kp/cm2. Elektrodene sintres i 30 minutter i nitrogengass ved 500°C. Elektrodene kan anvendes f. eks. som hydrogengasselektroder eller som oxygenelektroder i brenselceller.

Eksempel 8.

2 vektdeler nikkelborat fremstilt i henhold til eksempel 1 blandes med 98 vektdeler carbo-nyljernpulver med en midlere kornstørrelse på 10 (x og med den samme kornstørrelsesfordeling som nikkelpulveret i eksempel 6. Blandingen presses til elektroder med diameter 35,6 og tykkelse 1,7 mm med et pressetrykk på 3000 kpm/ cm2. Elektrodene sintres i nitrogengass i 30 minutter ved 700°C.

Elektrodene kan anvendes f. eks. som hydrogengasselektroder i brenselceller.

Eksempel 9.

20 vektdeler koboltborat fremstilt i henhold til eksempel 4 blandes med 80 vektdeler molyb-denpulver med en midlere kornstørrelse på ca. 20 \ x. og samme kornstørrelsesfordeling som nikkelpulveret i eksempel 5. Blandingen presses til elektroder med en diameter på 35,6 mm og en tykkelse på 1,7 mm og med et pressetrykk på 2000 kp/cm2. Elektrodene sintres i vakuum i 4 timer ved 1000 °C.

Elektrodene kan anvendes som brenselelek-troder for f. eks. hydrogengass, methanol og pro-pan i brenselceller som gjør bruk av alkalisk eller sur elektrolytt.

Eksempel 10.

10 vektdeler nikkelborat fremstilt i henhold til eksempel 1 blandes med 90 vektdeler wolf ram-pulver med en midlere kornstørrelse på ca. 20 \ n og med samme kornstørrelsesfordeling som nikkelpulveret i eksempel 5. Blandingen presses til elektroder med en diameter på 35,6 mm og en tykkelse på 1,7 mm med et pressetrykk på 1500 kp/cms. Elektroden sintres i vakuum i 4 timer ved en temperatur på 1200°C.

Elektrodene kan anvendes som brenselelek-troder for eksempelvis hydrogengass eller methanol.

Eksempel 11.

20 vektdeler nikkelborat fremstilt i henhold til eksempel 1 blandes med 60 vektdeler sølv-pulver med en midlere kornstørrelse på ca. 5 y, og med samme kornstørrelsesfordeling som nikkelpulveret i eksempel 1. Blandingen presses til elektroder med et pressetrykk på 1000 kp/cm2 med en diameter på 35,6 mm og en tykkelse på

1,7 mm. Elektrodene sintres i 30 minutter i nitrogengass ved 400°C.

Elektrodene kan anvendes f. eks. som hydrogengass- eller oxygengasselektroder i brenselceller.

Eksempel 12.

10 vektdeler nikkelborat fremstilt i henhold til eksempel 1 blandes med 90 vektdeler krompulver med en midlere kornstørrelse på ca. 20[x og med samme kornstørrelsesfordeling som

nikkelpulveret i eksempel 5. Blandingen presses til elektroder med en diameter på 35,6 mm og en tykkelse på 1,7 mm med et pressetrykk på

2000 kp/cm2. Elektrodene sintres i 30 minutter i vakuum ved 800°C.

Elektrodene kan anvendes som hydrogengasselektroder i brenselceller.

Eksempel 13.

10 vektdeler B203med en midlere kornstør-relse på ca. 5jxog med samme kornstørrelses-fordeling som nikkelpulveret i eksempel 1 blandes med 90 vektdeler carbonylnikkel-pulver med en midlere kornstørrelse på ca. 5[x og med samme kornstørrelsesfordeling som nikkelpulveret i eksempel 1. Blandingen presses til elektroder med en diameter på 35,6 mm og en tykkelse på 1,7 mm med et pressetrykk på 1500 kp/cm2. Elektrodene sintres i 30 minutter i nitrogengass ved 500°C. De kan anvendes som hydrogengasselektroder.

Eksempel 14.

10 vektdeler nikkelborat fremstilt i henhold til eksempel 1 blandes med 90 vektdeler titan-pulver med en midlere kornstørrelse på ca. 40 (x. Titanpulveret inneholder 60 vektpst. partikler med kornstørrelser i intervallet 40—60 jx og 40 vektpst. partikler med kornstørrelser i intervallet 30—40jx. Blandingen presses til elektroder med en. diameter på 35,6 mm og en tykkelse på 1,7 mm med et pressetrykk på 1000 kp/cm2. Elektrodene sintres i vakuum ved 700°C i 30 minutter.

Elektrodene kan anvendes som hydrogengasselektroder.

Eksempel 15.

10 vektdeler nikkelborat fremstilt i henhold til eksempel 1 blandes med 80 vektdeler carbonylnikkelpulver med en midlere kornstørrelse på ca. 5 ji og med samme kornstørrelsesforde-ling som nikkelpulveret i eksempel 1 og 10 vektdeler polytetrafluorethylendispersjon. Blandingen tørkes i vakuum ved 90°C. Den tørkede blanding presses med et trykk på 1000 pk/cm<2>på et nikkelnett med maskestørrelse 100 mesh i 5 minutter til elektroder med en diameter på 35,6 mm og en tykkelse på 3 mm samt sintret i nitrogengassatmosfære ved 350°C i 30 minutter.

Elektrodene kan anvendes som hydrogengasselektroder. De er hydrofobe og kan anvendes ved lave gasstrykk som f. eks. 5 cm vann-søyle.

Eksempel 16.

Nikkelborat fremstilles ved omsetning av en oppløsning av 30 g NiCl^eB^O i 100 ml destillert vann med en oppløsning av 30 g Na2B407oppløst i 100 ml destillert vann. Det utfelte borat vaskes med destillert vann og tørkes. 3 vektdeler av dette nikkelborat med en midlere kornstørrelse på ca. 2 ^ (alle partikler under 5 |x) blandes med 97 vektdeler carbonylnikkel-pulver med en midlere kornstørrelse på ca. 5[x og med samme kornstørrelsesfordeling som nikkelpulveret i eksempel 1. Blandingen presses til elektroder med diameter 36 mm og tykkelse 1,5 mm med et pressetrykk på 2000 kp/cm2samt sintret i 30 minutter i nitrogengass ved 540°C.

Elektroden kan anvendes som brenselelektrode for eksempelvis hydrogengass.

Eksempel 17.

Nikkelborat fremstilles ved omsetning av en oppløsning av 30 g NiCl2.6H20 i 100 ml destillert vann med en oppløsning av 8 g Na2B407i 100 ml destillert vann. Det utfelte borat Vaskes med destillert vann og behandles med 1000 ml vann ved 100°C i 1 time. Ved denne behandling med vann ved 100°C hydrolyseres nikkelboratet partielt ved at en del boratgrupper erstattes med hydroxylgrupper. Deretter vaskes det partielt hydrolyserte borat med destillert vann og tørkes. 5 vektdeler av dette nikkelborat med en midlere kornstørrelse på ca. 2[x (alle partikler under 5 jx) blandes med 95 vektdeler nikkelpulver med en midlere kornstørrelse på ca. 10 (x og med samme kornstørrelsesfordeling som nikkelpulveret i eksempel 6. Blandingen presses til elektroder med diameter 36 mm og tykkelse 1,5 mm med et pressetrykk på 2000 kp/cm2 samt sintres i 30 minutter i vakuum ved 700 °C.

Elektroden kan anvendes som brenselelektrode for eksempelvis hydrogengass.

Eksempel 18.

Nikkelborat fremstilt i henhold til eksempel 1 behandles i hydrogengass i 30 minutter ved

500°C. 10 vektdeler av dette pulver blandes med 90 vektdeler carbonylnikkelpulver av den i eksempel 1 angitte type, hvoretter blandingen presses og sintres som angitt i eksempel 1.

Eksempel 19.

Et elektrodemateriale fremstilles som angitt i eksempel 13, bortsett fra at der som borforbin^deise anvendes Na^O?istedenfor B203.

Dersom elektrodematerialet anvendes i en brenselcelle med en flytende elektrolytt og med et gassformig stoff som brensel eller oxydasjons-middel, forsynes det vanligvis på den side som skal vendes mot elektrolytten med et skikt med finere porer. Dette skikts oppgave er ved hjelp av kapillarkrefter å forhindre at gass trenger ut i elektrolyttrommet. Et sådant skikt med finere porer kan anbringes på elektrodematerialet fremstilt som ovenfor beskrevet f. eks. ved at carbonylnikkel anordnes på elektrodematerialet ved hjelp av en sedimentasjonsprosess.

De beskrevne elektroder kan anvendes i brenselceller med forskjellige elektrolytter, såsom f. eks. kalium- eller natriumhydroxydopp-løsninger. Elektrodematerialet behøver ikke være utformet som plater, men kan også foreligge i form av gryn, korn og lignende. Sådant elektrodemateriale i gryn- eller kornform anvendes blant annet i brenselceller med flytende brennstoff, f. eks. sprit eller hydrazin oppløst i elektrolytten, idet det eksempelvis kan være anordnet i en beholder fremstilt av et nett eller en perforert plate. Elektrodematerialet kan også anvendes i brenselceller av den type hvor elektrolytten består av en ionebyttemembran av or-ganisk eller uorganisk type.

De beskrevne elektroder kan med fordel anvendes ikke bare i brenselceller, men også i andre typer av galvaniske celler hvor elektrodereaksjoner med hydrogengass som deltagende materiale utnyttes for produksjon av elektrisk energi, f. eks. i akkumulatorer.

Claims

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av et porøst elektrodemateriale, fortrinnsvis for anvendelse i brenselceller, ved hvilken en borforbindelse anordnes i det minste i porene av elektrodematerialet, som dessuten inneholder et elektrisk ledende materiale som tjener som bæremateriale for borforbindelsen,karakterisert vedat der som borforbindelse anvendes et metallborat, et partielt hydrolysert metallborat, et ved behandling med hydrogen i det minste partielt redusert og eventuelt også partielt hydrolysert metallborat, et boroxyd eller et i det minste partielt hydrolysert boroxyd, idet fremstillingen av elektrodematerialet utføres på i og for seg kjent måte ved at en blanding av det elektrisk ledende bæremateriale og partikler av borforbindelsen sintres til et sammenhengende produkt i vakuum eller i inert atmosfære, og borholdige kjemiske grupper eventuelt i det minste partielt løses ut av det bærematerialholdige elektrodemateriale.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat elektrodematerialet impregneres med en oppløsning inneholdende borforbindelser eller med én eller flere oppløsninger etter hverandre, som danner borforbindelsen i elektrodematerialets porer, samt at borforbindelsen eventuelt underkastes reduksjon i porene.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat der som metallborat anvendes et borat av et av metallene jern, nikkel, kobolt, krom, mangan, wolfram og molybden.

4. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1—3, karakterisert vedat der som metall borat anvendes et nikkelkromborat eller et koboltkromborat.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat der som metallborat anvendes et sølvborat.

6. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1—5,karakterisert vedat der som bæremateriale anvendes et av materialene jern, nikkel, kobolt, kull, titan, wolfram, molybden eller sølv eller legeringer mellom to eller flere av disse materialer.