NO171418B - Poroes gasselektrode - Google Patents
Poroes gasselektrode Download PDFInfo
- Publication number
- NO171418B NO171418B NO881420A NO881420A NO171418B NO 171418 B NO171418 B NO 171418B NO 881420 A NO881420 A NO 881420A NO 881420 A NO881420 A NO 881420A NO 171418 B NO171418 B NO 171418B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- gas electrode
- electrode
- grid
- support structure
- porous gas
- Prior art date
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000007868 Raney catalyst Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910000564 Raney nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- CLDVQCMGOSGNIW-UHFFFAOYSA-N nickel tin Chemical compound [Ni].[Sn] CLDVQCMGOSGNIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/02—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
- C25B11/03—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form perforated or foraminous
- C25B11/031—Porous electrodes
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
Oppfinnelsens gjenstand er en porøs gasselektrode med elektrokatalytisk virksom del, bestående av et nikkeltrådnett som minst på en side er dekket av en blanding av Raney-nikkel og polytetrafluoretylen.
Den i DE-OS 3 342 969 omtalte porøse gasselektrode for hydrogenutvikling i alkalisk medium, utmerker seg ved spesielt fordelaktige egenskaper: Den er meget prisgunstig å fremstille, og den har under betingelsen av den tekniske elektrolyse - strømtetthet: 3 kA/m<2>; elektrolyttkonsentra-sjon: 35 vekt-# natriumhydroksyd, temperatur 85 "C - en høy levetid som hydrogenutviklende katode, dvs. elektropotensia-let endrer seg ikke ved driftstid over 3 år i rammen av målenøyaktigheten. På grunn av elektrodens spesielle folieaktige struktur, må det elektrokjemiske cellesystem (brennstoffcelle eller elektrolysecelle), hvori denne elektrode skal anvendes, nøyaktig være tilpasset denne spesielle struktur, for å kunne drive elektroden prinsipielt og under optimale betingelser. Tidligere er det imidlertid ikke mulig å fremstille slike elektrodestrukturer i området på 1 m og bredere, mens det er problemløst å fremstille bånd inntil ca. 200 mm brede i ønskelig lengde. Da elektrodene ikke er formstabile, lykkes det ikke å fastgjøre elektrode-båndene på rammen av cellen, fordi det ikke kan sikres en jevn optimal avstand til membranen som begrenser elektrode-rommet.
Dessuten er egenledningsevnen av disse elektroder så liten at ved de krevede tekniske strømtettheter og ved den vide avstand til rammene som er strømførende, blir spenningsfallet innen elektroden fra midten til kanten utålelig høyt. Oppfinnelsens oppgave er å tilveiebringe for disse folieaktige elektrodebånd en elektrodekonstruksjon som muliggjør å anvende disse elektroder som katoder i membranceller, slik det idag er vanlig i den industrielle teknikk, i tydelige fordeler overfor de idag anvendte katoder.
Oppgaven løses ved en porøs gasselektrode med elektrokatalytisk virksom del, bestående av et nikkel-trådnett som minst på en side er dekket av en blanding av Raney-nikkel og polytetrafluoretylen, kjennetegnet ved at den elektrokatalytiske virksomme delen består av bånd som er anordnet parallelt og i avstand fra hverandre på en elektrisk strømledende støttestruktur, støttestrukturen består av en ramme, som begrenser et gitter, og gitteret består av parallelt anordnede strevere hvis avstand fra hverandre høyst utgjør 200 mm, fortrinnsvis 100 til 150 mm.
Den porøse gasselektroden er videre kjennetegnet ved at gitteret består av strekkmetall med minst 60$ åpen flate.
Den porøse gasselektroden er videre kjennetegnet ved at båndet med en bredde på inntil 200 mm i avstander på 5-10 mm fra hverandre er elektrisk ledende forbundet med støttestruk-turen.
Fordelene ved denne porøse gasselektrode består i at den elektrokatalytisk virksomme del kan fikseres og samtidig forbindes med strukturkonstruksjonen med elektrisk ledende, således at innen gasselektroden opptrer ingen målbare spenningsfall. Den porøse gasselektrode har videre den fordel at det frie avtrekk av gassbobler fra rommet mellom membranen og elektrode befordres.
Oppfinnelsen forklares i det følgende ved hjelp av tegninger som viser bare en utførelsesmåte, og eksempler. Fig. 1 viser et utsnitt av en porøs gasselektrode, hvor gitteret består av staver. Fig. 2 viser et utsnitt av en porøs gasselektrode, hvor gitteret består av flatevalset strekkmetall. Fig. 3 viser spenningen som funksjon av strømtettheten ved forskjellig bredde av båndet.
Den elektrokatalytiske virksomme del av båndene 1 av den porøse gasselektrode er ved hjelp av sveiseforbindelser elektrisk ledende forbundet med en elektrisk strømførende støttestruktur. Støttestrukturen består av en ramme 2, og en av denne begrenset gitter. Gitteret kan bestå av tre staver, hvis bredde d kan utgjøre 5-20 mm og som er anordnet parallelt til hverandre i avstand c på 50-200 mm, fortrinnsvis 100-150 mm. Alternativt kan gitteret bestå av valset strekkmetall 4, hvis åpne flate minst skal utgjøre 6056. Den elektrokatalytisk virksomme del er ved 5 sammensveiset ved gitteret og ved 6 med rammen. Avstanden a mellom de parallelt til hverandre anordnede bånd 1 kan utgjøre 5-10 mm, ved dets bredde b 10-200 mm.
Eksempel
Det ble målt cellespenning og energiforbruk ved konstant strømtetthet og forskjellige båndbredder av den elektrokatalytisk virksomme del i en forsøkscelle. Støttestrukturen bestå av et 1,3 mm tykt nikkelblikk med dimensjonene 560 mm x 210 mm, som har en uttagning på 500 mm x 78 mm. Båndene til den folielignende gasselektrode var anordnet parallelt til smalsidene av støttestrukturen, og elektrisk ledende sammensveiset med dens lengdesider. Denne gasselektrode ble anordnet som katode i en vertikalt drevet membran elektrolysecelle således at deres lengdesider stod vertikalt, og deres bånd var vendt mot membranen. Avstanden mellom båndene og membranen av typen "Nafion" NX 90902 fra firma DuPont utgjorde 3 mm, anoden lå direkte an mot baksiden av membranen. Cellen ble drevet med 3356-ig natronlut i ompumpning i katoderommet, og med mettet, renset NaCl-oppløsning og en analytkonsentrasjon på 200 g NaCl/1 i utløpet ved 90°C og en strømtetthet på 3 kA/m<2>, referert til den i nikkelblikket uttatte flate på 390 cm<2>. I permanent drift og ved respektivt flere dager, ble det for elektrodene med forskjellig brede bånd hvis avstand til hverandre utgjorde respektivt 5 mm, oppnådd følgende cellespenninger og energiforbruk:
Til bestemmelse av karakteristikken av de tre forskjellige elektroder ble det bestemt cellespenning i avhengighet av strømtettheten i området på 0,5-4 kA/m<2>. Resultatene er vist grafisk på fig. 3, og viser at disse gasselektroder også arbeider ved 4 kA/m<2>ennå i det lineære området.
Claims (3)
1.
Porøs gasselektrode med elektrokatalytisk virksom del, bestående av et nikkel-trådnett som minst på en side er dekket av en blanding av Raney-nikkel og polytetrafluoretylen,karakterisert vedat den elektrokatalytiske virksomme delen består av bånd som er anordnet parallelt og i avstand fra hverandre på en elektrisk strømledende støttestruktur, støttestrukturen består av en ramme, som begrenser et gitter, og gitteret består av parallelt anordnede strevere hvis avstand fra hverandre høyst utgjør 200 mm, fortrinnsvis 100 til 150 mm.
2.
Porøs gasselektrode ifølge krav 1,karakterisert vedat gitteret består av strekkmetall med minst 60$ åpen flate.
3.
Porøs gasselektrode ifølge krav 1,karakterisert vedat båndet med en bredde på inntil 200 mm i avstander på 5-10 mm fra hverandre er elektrisk ledende forbundet med støttestrukturen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873710855 DE3710855A1 (de) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | Poroese gaselektrode |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO881420D0 NO881420D0 (no) | 1988-03-30 |
NO881420L NO881420L (no) | 1988-10-03 |
NO171418B true NO171418B (no) | 1992-11-30 |
NO171418C NO171418C (no) | 1993-03-10 |
Family
ID=6324563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO881420A NO171418C (no) | 1987-04-01 | 1988-03-30 | Poroes gasselektrode |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0285019B1 (no) |
JP (1) | JPS63262490A (no) |
AT (1) | ATE62716T1 (no) |
AU (1) | AU601562B2 (no) |
BR (1) | BR8801512A (no) |
DE (2) | DE3710855A1 (no) |
ES (1) | ES2022502B3 (no) |
FI (1) | FI85603C (no) |
IN (1) | IN170695B (no) |
MX (1) | MX174277B (no) |
NO (1) | NO171418C (no) |
ZA (1) | ZA882314B (no) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6017833B2 (ja) * | 1980-07-11 | 1985-05-07 | 旭硝子株式会社 | 電極 |
EP0156795A1 (en) * | 1983-08-31 | 1985-10-09 | SUTTER, Robert C. | Compartmentalized cathode cell |
DE3342969A1 (de) * | 1983-11-28 | 1985-06-05 | Varta Batterie Ag, 3000 Hannover | Poroese gaselektrode |
-
1987
- 1987-04-01 DE DE19873710855 patent/DE3710855A1/de not_active Withdrawn
-
1988
- 1988-03-08 IN IN147/MAS/88A patent/IN170695B/en unknown
- 1988-03-25 EP EP88104816A patent/EP0285019B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-25 DE DE8888104816T patent/DE3862416D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-03-25 AT AT88104816T patent/ATE62716T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-03-25 ES ES88104816T patent/ES2022502B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-30 NO NO881420A patent/NO171418C/no unknown
- 1988-03-30 MX MX010962A patent/MX174277B/es unknown
- 1988-03-30 FI FI881499A patent/FI85603C/fi not_active IP Right Cessation
- 1988-03-30 BR BR8801512A patent/BR8801512A/pt not_active Application Discontinuation
- 1988-03-31 JP JP63076640A patent/JPS63262490A/ja active Pending
- 1988-03-31 AU AU14045/88A patent/AU601562B2/en not_active Ceased
- 1988-03-31 ZA ZA882314A patent/ZA882314B/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IN170695B (no) | 1992-05-02 |
ATE62716T1 (de) | 1991-05-15 |
MX174277B (es) | 1994-05-02 |
JPS63262490A (ja) | 1988-10-28 |
AU1404588A (en) | 1988-10-06 |
AU601562B2 (en) | 1990-09-13 |
EP0285019B1 (de) | 1991-04-17 |
NO881420D0 (no) | 1988-03-30 |
NO881420L (no) | 1988-10-03 |
EP0285019A1 (de) | 1988-10-05 |
DE3862416D1 (de) | 1991-05-23 |
FI881499A0 (fi) | 1988-03-30 |
FI85603C (fi) | 1992-05-11 |
ES2022502B3 (es) | 1991-12-01 |
DE3710855A1 (de) | 1988-10-20 |
FI881499A (fi) | 1988-10-02 |
ZA882314B (en) | 1988-09-26 |
FI85603B (fi) | 1992-01-31 |
BR8801512A (pt) | 1988-11-08 |
NO171418C (no) | 1993-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4722773A (en) | Electrochemical cell having gas pressurized contact between laminar, gas diffusion electrode and current collector | |
KR890000709B1 (ko) | 전해조에 사용되는 전극 구조물 및 그 전극 구조물을 내포하는 전해조 | |
ES2678268T3 (es) | Celda de electrólisis de soluciones alcalinas | |
US4639303A (en) | Electrolysis apparatus with horizontally disposed electrodes | |
RU93058574A (ru) | Электролизер и способ получения соли | |
KR880001067A (ko) | 전지용 전극 조립체와 그 프레임 및 전해전지 | |
CA2111689A1 (en) | Electrolytic cell and capillary gap electrode for gas-developing or gas-consuming electrolytic reactions and electrolysis process therefor | |
US5660698A (en) | Electrode configuration for gas-forming electrolytic processes in membrane cells or diapragm cells | |
CA1189022A (en) | Electrode with support member and elongated members parallel thereto | |
US4152225A (en) | Electrolytic cell having membrane enclosed anodes | |
GB1039411A (en) | Electrolytic technique for hydrogen recovery | |
GB1139615A (en) | Improved electrolytic cell | |
FI82488B (fi) | Elektrodkonstruktion foer gasbildande monopolaera elektrolysoerer. | |
US3297561A (en) | Anode and supporting structure therefor | |
JPS5943885A (ja) | ガス発生電解槽用の電極装置 | |
US4623440A (en) | Electrode for use in electrolytic cell | |
US4233147A (en) | Membrane cell with an electrode for the production of a gas | |
NO171418B (no) | Poroes gasselektrode | |
US4174259A (en) | Electrolytic cell structure and method of assembly | |
GB1158736A (en) | Improvements in "Hybrid Gas-Depolarized Electrical Power Unit" | |
ATE35700T1 (de) | Elektrolysezelle und verfahren zur herstellung von halogenen. | |
JP3069370B2 (ja) | 電解槽 | |
JPH07150380A (ja) | 電解槽 | |
US4628596A (en) | Electrolytic cell with reduced inter-electrode gap | |
KR850001869Y1 (ko) | 필터 프레스형 단극 전해조 |