NO813976L - Elektrode for utvikling av gass fra en alkalisk elektrolytt, og fremgangsmaate til fremstilling av elektroden - Google Patents
Elektrode for utvikling av gass fra en alkalisk elektrolytt, og fremgangsmaate til fremstilling av elektrodenInfo
- Publication number
- NO813976L NO813976L NO813976A NO813976A NO813976L NO 813976 L NO813976 L NO 813976L NO 813976 A NO813976 A NO 813976A NO 813976 A NO813976 A NO 813976A NO 813976 L NO813976 L NO 813976L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- nickel
- electrode
- metal layer
- porous metal
- electrodes
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 title description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 33
- 229910021508 nickel(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 25
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 18
- 229910018661 Ni(OH) Inorganic materials 0.000 claims description 17
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 4
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OSOVKCSKTAIGGF-UHFFFAOYSA-N [Ni].OOO Chemical compound [Ni].OOO OSOVKCSKTAIGGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 229910000483 nickel oxide hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 33
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 15
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 10
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 8
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 8
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- NPURPEXKKDAKIH-UHFFFAOYSA-N iodoimino(oxo)methane Chemical compound IN=C=O NPURPEXKKDAKIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002640 NiOOH Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 2
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 2
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical class Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000010411 electrocatalyst Substances 0.000 description 1
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000007590 electrostatic spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- AIBQNUOBCRIENU-UHFFFAOYSA-N nickel;dihydrate Chemical compound O.O.[Ni] AIBQNUOBCRIENU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 238000007581 slurry coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D9/00—Electrolytic coating other than with metals
- C25D9/04—Electrolytic coating other than with metals with inorganic materials
- C25D9/08—Electrolytic coating other than with metals with inorganic materials by cathodic processes
-
- 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
- C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Description
Denne oppfinnelse angår elektroder til bruk ved utvikling
av gass fra alkaliske elektrolytter og spesielt til bruk ved elektrolyse av vann.
Elektrolyse av alkaliske elektrolytter under dannelse av gasser og spesielt dannelse av oksygen er velkjent, og kon-vensjonelt har anoder som anvendes i slike prosesser vært av nikkel, da slike anoder kombinerer det beste utbytte med de beste korrosjonsresistensegenskaper som forekommer blant uedle metaller. Det er kjent at en nikkelanodeoverflate under utviklingen av oksygen fra en alkalisk elektrolytt fullstendig omdannes til nikkeloksyd og -hydroksyd hvorpå oksygenet ut-vikles aktivt, og det er blitt funnet at den kjemiske natur av de første molekylsjikt av denne oksydfilm er meget viktig for effektiviteten av oksygenutviklingen. Av de forskjellige oksyder og hydroksyder er (3-NiOOH, i det foreliggende betegnet som nikkeloksyhydroksyd, blitt funnet å være særlig aktivt.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en elektrode
til bruk ved 'utvikling av gass fra en alkalisk elektrolytt, hvilken elektrode omfatter en elektrisk ledende bærer-overflate, et porøst metallsjikt vedheftende til idet minste del av bæreroverf laten og en avsetning av Ni(OH)^ på overflaten av, og inne i porene av, det porøse metallsjikt, og over-flatedensiteten av nevnte avsetning ikke overstiger 10 mg/cm 2.
Det antas når denne elektrode anvendes for utvikling av oksygen fra en vandig alkalisk elektrolytt, omdannes Ni(OH)^
til 3-NiOOH, hvorved mengden av dette meget aktive materiale på elektrodeoverflatenøkes vesentlig.
Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte til fremstilling
av en elektrode til bruk ved utvikling av gass fra en alkalisk elektrolytt, hvilken fremgangsmåte omfatter katodisk behandling av en elektrisk ledende bærer som har et vedheftende porøst metallsjikt på idet minste en del av sin overflate, i en vandig oppløsning inneholdende nikkelioner, hvorved NitOH^ avsettes på overflaten av og inne i porene av det porøse metallsjikt,
og avslutning av den katodiske behandling før overflatedensiteten av avsetningen overstiger 10 mg/cm 2.
Bæreroverflaten bør være resistent mot korrosjon i det
miljø i hvilket den skal anvendes. Egnede materialer for bæreroverflaten innbefatter rustfritt stål, nikkel og nikkel-legering-
er. Bæreroverflaten kan være belagt, cladd eller utviklet på
et annet substrat-materiale, eksempelvis et bedre ledende, mindre kostbart materiale såsom kobber eller aluminium. Eksempler på egnede kompositt-bærere er nikkel-plettert
stål og kobber belagt med rustfritt stål ved cladding. Hvis bløtt stål skal anvendes for bæreroverflaten, bør det gjøres korrosjonsresistent før bruk av elektroden, eksempelvis ved diffusjon med nikkel under dannelse av et overflatelag av nikkel-j ern-legering.
Det porøse metallsjikt kan være av nikkel eller en nikkel-jern-legering og kan ha en tykkelse på 15-275 ym, fortrinnsvis 25-125 ym. Sjiktet kan ha en densitet på ca. 50 % -av teoretisk densitet og kan fremstilles ved sintring ved en temperatur i området 750-1000°C i en inert eller reduserende atmosfære.
Hvis sintringstemperaturen eksempelvis er 750°C, vil minst
10 minutter være påkrevet for utvikling av tilstrekkelig styrke- og elektrokjemiske egenskaper, mens en sintringstid på 2-3 minutter vil være tilstrekkelig ved en temperatur på 1000°C. Det porøse metallsjikt må ha en viss styrke for å motstå kavitasjonskrefter som eksempelvis forekommer ved anodeoverflåtene i vannelektrolysører■under- drift ved høy strømtetthet. Sjiktet må imidlertid være porøst, slrk at overspenningen holdes så lav som mulig. En god kombinasjon av disse egenskaper oppnås ved sintring av nikkelpulyer av "INCO"
(varemerke) type 123 (et produkt som selges av Inco Limited og fremstilles ved termisk spaltning av nikkelkarbonyl) på/til stål til det stadium hvor pigg-lignende fremspring på de individuelle pulverpartikler forsvinner, men deres vinkelform/- kantethet fremdeles kan sees under mikroskopet. Dette inn-treffer vanligvis noen minutter etter de ovenfor nevnte minimums-sintringstider. Andre pulvere som kan anvendes for dannelse av det porøse metallsjikt, innbefatter nikkelpulvere av "INCO" type 287 og 255, nikkel-jern-pulver fremstilt ved sam-avsetning av nikkel- og jernkarbonyler og flak fremstilt ved valsing av nikkelpulver av "INCO" type 123.
Det porøse metallsjikt kan således bestå av en metallurgisk bundet masse av pulver hvor de individuelle partikler fortrinnsvis har en størrelse (eller ekvivalent sfærisk størrelse) i området 2-30 ym, mer foretrukket 2-10 ym. Sjiktet er derfor fortrinnsvis ca. 10-20 partikler tykt og vil inneholde snirklete ganger av innbyrdes forbundne porer av varierende dimensjoner som hovedsakelig avhenger av størrelsen og graden av pakking av de individuelle pulverpartikler.
Det porøse metallsjikt kan belegges på bæreroverflaten ved hjelp av en oppslemningsbelegningsteknikk, for eksempel en av de som er beskrevet i US-patent nr. 3 310 870, nr. 3 316 625 eller nr. 3 989 863, ved elektrostatisk sprøyting,
ved tåke- og hvirvelsjiktsprosesser eller på hvilken som helst annen måte hvori et tynt sjikt av fint metallpulver påføres på en regulerbar, ikke-mekanisk-pakket måte på et metallsub-strat. Bæreroverflaten blir fortrinnsvis rugjort, eksempelvis ved sandblåsing eller lignende, før belegningen. Hvis metall-pulveret påføres i en væskeformig bærer, tørkes den belagte bæreroverflaten, og belegget kan deretter sintres som beskrevet ovenfor under oppnåelse av metallurgiske bindinger mellom selve partiklene og mellom partiklene og underlaget.
Sintring bør derfor utføres i en reduserende eller inert
atmosfære, slik at termisk oksydasjon av pulveret unngås.
Deretter avsettes NMOH^ på det porøse metallsjikt. Av-settingen kan utføres kjemisk, fysikalsk eller elektrokjemisk. Mengden av avsetning må ikke være så stor at den tetter porene på overflaten av det porøse metallsjikt. Av denne grunn er overflatedensiteten av avsetningen ikke over 10 mg/cm 2. De første 2 mg/cm 2 av Ni(OH)2tilveiebringer det meste av forbedringen av elektrodenes elektrokatalytiske aktivitet, og overflatedensiteten av avsetningen ligger derfor fortrinnsvis
2
i området 1-6 mg/cm .
Hvis elektrodene skal anvendes ved utvikling av oksygen fra alkaliske elektrolytter, kan omdannelse av NiCOH^ til det aktive nikkel-oksyhydroksyd utføres før anvendelsen eller in situ.
Fortrinnsvis blir Ni(OH)2avsatt elektrokjemisk i en ett-trinns impregneringsprosess, hvor en porøs nikkel-elektrode katodiseres ved konstant strømtetthet i en vandig nikkelnitrat-elektrolytt.
Denne prosess har flere fordeler. For det første er det mulig å belegge overflaten av sjiktet kontinuerlig i den ønskede grad. Elektrolytten inneholder nikkelioner som fort-setter å diffundere inn i det porøse metallsjikt inntil porene er fysisk proppet, hvilket tillater høy-belastning med bare en syklus. Prosesstiden og antallet av operasjoner som er påkrevet, reduseres således sterkt. For det annet ble det funnet at Ni(OH)^-avsetningen økte lineært med den tilførte ladning inntil tilnærmet metning, slik at Ni(OH)2-avsetningen lett kan reguleres. For det tredje, mens elektroden holdes
ved et katodisk potensial under det meste av dens eksponering for den sure nitratoppløsning, så er den oppløsning som faktisk er i kontakt med substratet, alkalisk heller enn sur. Korrosjonen reduseres således utydelig sammenlignet med alternative prosesser. For det fjerde gir prosessen de fuktige elektroder liten anledning til å bli eksponert for luft.
Konsentrasjonen av nikkelnitratoppløsningen bør ligge i området fra 0,05 molar til 4 molar. Det er blitt funnet at konsentrasjoner i den nedre del av dette område gir gode resultater, og konsentrasjonsområdet er derfor fortrinnsvis 0,1-0,3 mol pr. liter.
Elektrolytt-badet kan holdes ved en temperatur i området fra romtemperatur til ca. 60°C. Den katodestrømstetthet som er påkrevet, avhenger av konsentrasjonen av nikkelnitrat-oppløsningen. Jo høyere konsentrasjonen er, desto høyere vil den påkrevede strømtetthet være. I praksis bør katodestrøms-tettheten være i området fra 1 til 20 0 mA/cm 2. Eksempelvis er det blitt funnet at når det anvendes en 0,2 M nikkelnitrat-oppløsning, vil en strømtetthet på 7 mA/cm 2 gi gode resultater, mens det ved anvendelse av 4 M nikkelnitrat oppnås gode resultater ved en strømtetthet på 170 mA/cm 2. Den tid som er påkrevet for avsetning av Ni(OH)2 avhenger av strømtettheten og den ønskede mengde av Ni(OH)2.
De følgende eksempler vil ytterligere belyse oppfinnelsen.
Eksempel 1
Åtte elektrodeprøver ble fremstilt ved at det på overflatene av et bærermateriale av slyngerenset bløtt stål (kvalitet 1008) ble påført nikkelpulver ("INCO" type 123) dispergert i et vandig polysilikat-materiale. Prøvene ble tørket og deretter sintret ved 87 0°C i 10 minutter i en atmosfære av krakket ammoniakk.
Av de 8 elektrode-skjeletter ble 6 impregnert med nikkelhydroksyd (Ni(OH)2) ved behandling i et bad av 0,2 M vandig nikkelnitratoppløsning holdt ved 50°C, og anvendelse av en katodisk strøm. Katodestrømstettheten var 7 mA/cm 2. Kretsen innbefattet en nikkelanode. Detaljer vedrørende tid, strøm og avsetning for hver elektrode er gitt i nedenstående tabell I.
Av tabell I vil det sees at det er et lineært forhold mellom det avsatte Ni(OH)2og strømgjennomgangstiden. Alle åtte elektroder ble\utprøvet som anoder i en vandig KOH-elektrolytt (30 vekt%) holdt ved 80°C i ca. 6 timer ved 200 mA/cm2. Deres effektivitet ble målt med henblikk på deres overspenning for oksygen-utvikling mot en mettet kalomel-elektrode (SCE) under anvendelse av en standard-metode. Resultatene av forsøkene er vist i tabell II nedenfor.
Av tabell II vil det sees at effektiviteten av anoden økte med mengden av avsatt Ni(OH)2~materiale.
Eksempel 2
Elektroder ble fremstilt under anvendelse av plate-materiale av bløtt stål som bærermateriale. Det porøse metallsjikt ble fremstilt som beskrevet i eksempel 1. Elektrodeskjelettene ble deretter impregnert med Ni(OH)_ som følger: først ble de i forskjellige tidsrom holdt i en vandig elektrolytt inneholdende 250 g/l nikkelnitrat og 1 volum% salpetersyre ved 50°C, hvorved konsentrert nikkelnitrat-oppløsning ble innført i porene. Etter denne behandling ble overskudd av elektrolytt gitt anledning til å renne, av fra deres overflater. Elektrode-skjelettene ble så straks nedsenket i 20 vekt%KOH-oppløsning holdt ved 70°C og polarisert katodisk i 20 minutter ved en strømtetthet på 80 mA/cm 2,
hvorved Ni(OH)2ble elektrokjemisk utfelt i porene. Elektrodene ble deretter vasket grundig med avionisert vann ved 60-80°C i 1-4 timer og ovnstørket ved 80°C. For å øke Ni(OH)2~avsetningen ble nedsenknings- og polariseringsprosessen gjen-tatt opp til fire ganger. Ni(OH)2~avsetningen ble bestemt ved vektøkningen.
Noen av de impregnerte elektroder, ble utprøvet som anoder
i 30 vekt% KOH ved 80°C Forsøkene ble utført galvanostatisk, idet det ble anvendt en strømtetthet på 200 mA/cm 2 i ca. 6 timer. Uimpregnerte elektroder ble utprøvet under de samme betingelser. Resten av elektrodene ble utprøvet i 500 timer ved 100 mA/cm 2, men forøvrig under de samme betingelser. Elektrodenes overspenning ble målt som i eksempel 1.
2
Det ble funnet at de utprøvede elektroder ved 200 mA/cm hadde oksygenutviklings-overspenninger som var ca. 3 0 til 55 mV lavere enn forøvrig sammenlignbare uimpregnerte elektroder. De elektroder som ble utprøvet ved 100 mA/cm<2>ble ikke sammenlignet med uimpregnerte elektroder. Det ble imidlertid ikke funnet noen nedsettelse av den katalytiske aktivitet under et 500 timers forsøk.
Når oksygenutviklings-overspenningene for elektroder med forskjellige mengder av Ni(OH)2ble sammenlignet, ble det funnet at de beste resultater ble oppnådd med mengder fra 2,3 til 5,3 mg/cm 2. En mulig forklaring på dette er at de større avsetningsmengder begynte å tette porer eller danne for" stor overflate-oppbygging slik at deler av elektroden ble
hindret i å delta i anodereaksjonen.
Overflate-oppbygging av et spesielt problem med den to-trinns impregneringsteknikk 'som ble anvendt i dette eksempel,
da morfologien av det på denne måte fremstilte Ni(OH)2ikke var helt tilfredsstillende. En rimelig ensartet fordeling av katalysator i hele det porøse metallsjikt var ønsket, men uten blokkering av overflateporer, da dette virker ugunstig på elektrolyttens inntrengning og gassutviklingen. Noen oppbygging av Ni(OH)2på idet en del av overflaten av det porøse metallsjikt ble imidlertid vanligvis observert. På noen elektroder fant dette sted i tilstrekkelig utstrekning t-il å være synlig som et tett grønt lag over deler av elektrodeoverflaten. Det ble funnet at nikkelhydroksyd-avsetningen ikke lett kunne reguleres ved forandringer i prosess-variable. Ved vellykkede impregneringssykluser var det ikke mulig å forutsi Ni(OH)2~opptaket nøyaktig. Det er mulig at vanskeligheten med å oppnå reproduserbare avsetninger for en del skyldtes en samtidig for-løpende korrosjon av selve elektroden i den sure nitrat-elektrolytt. Den innledende nedsenkningsbehandling i den sure Ni(NO^)2~oppløsning uten pålagt potensial medførte en ubetydelig, men merkbar korrosjon på overflaten av stålunderlaget, synlig som flekker på de impregnerte elektroder. Selv med bæreroverflater av nikkel er det sannsynlig at noen korrosjon på bærere og det porøse metallsjikt ville finne sted.
Virkningen av variasjoner i nedsenkningstiden ble undersøkt. Bare en ubetydelig nedsettelse av oksygenutviklings-overspenningen ble oppnådd ved å strekke nedsenkningstiden utover 3 minutter, den korteste tid som ble anvendt, hvilket indikerer at nikkelnitrat-oppløsningen effektivt dekket det porøse metallsjikt i denne tid. Det ble funnet at jo kortere nedsenkningstiden var, desto mindre ble elektrodene korrodert; enda kortere nedsenknings-tider kan sannsynligvis anvendes, men dette ble ikke undersøkt etter at den mer fordelaktige impregneringsmetode i henhold til eksempler 1 og 3 ble funnet. Til tross for de nedsettelser i anode-overspenninger som ble oppnådd, gjorde vanskelighetene med selve impregneringsprosessen denne metode mindre tilfredsstillende enn impregneringsmetoden ifølge eksempler 1 og 3.
Eksempel 3
Nettingsstykker (screens) av bløtt stål ble anvendt som bæreroverf later. Nettingss.tykkene, som hver målte 2 ,7 cm x 5,2 cm, ble belagt med en polysilikat-maling inneholdende nikkelpulver ("INCO" type 123) som beskrevet i eksempel 1.
De belagte nettingsbærere ble deretter impregnert med Ni(OH)2som følger: bærerne ble i ett minutt holdt nedsenket
i 0,2 M Ni(NO^)2~elektrolytt ved 50°C og deretter anordnet som katoder i en krets innbefattende to større nikkelanoder, en på hver side av katoden og parallelt med den. En katodisk strømtetthet på o 12 mA/cm 2, basert på de geometriske dimensjoner av bærerne, ble anvendt for utfelling Ni(OH)2. Denne strøm-tetthet ble beregnet ved at man multipliserte den som ble anvendt for plate-elektroder i eksempel 1, dvs. 7 mA/cm 2, med en areal-korreksjonsfaktor på 1,7 vedrørende forholdet mellom det virkelige overflateareal av nettingbærere og dens geometriske areal. Elektrisk strøm ble tilført i forskjellige tidsrom for suksessive nettingsbærere. Vektøkningene, dvs. Ni(OH)2~avsetning2 ene, som viste den Ni(OH)^^-avsetning som ble oppnådd pr. cm geometrisk areal, ble.be3temt ved vekt-differanse-målinger. De impregnerte elektroder ble vasket i vann og tørket.
Elektrokjemiske forsøk ble utført som beskrevet i eksempel
2, og morfologien av Ni(OH)2~avsetningene og dens variasjon med Ni(OH)2~avsetningen ble undersøkt ved hjelp av avsøknings-elektron-mikroskopi.
Det ble funnet at oksygenutviklings-overspenningene var betydelig lavere enn forøvrig lignende uimpregnerte elektroder. Overspenningene viste i begynnelsen et skarpt fall ved relativt små Ni(OH)9-avsetningsmengder til et optimalt område for avsetninger på ca. 1 til 4 mg/cm 2, i hvilket overspenningen holdt seg hovedsakelig konstant ved ca. 4 0-4 5 mV under overspenningen for ikke-katalyserte anoder ved en anodestrømstetthet på 200 mA/cm 2 (basert på geometrisk areal). Ved større Ni(0H)2~avsetningsmengder økte overspenningen igjen, muligens som resul-tat av pore-tilstopping.
Eksempel 4
Elektroder bestående av en platebærer av bløtt stål med et porøst nikkelsjikt ble fremstilt som beskrevet i eksempel 2. Elektrodene ble nedsenket i vandig nikkelnitratoppløsning og gitt anledning til å fuktes grundig i 1-2 minutter mens elektrolytten ble omrørt. Omrøringen ble stanset, og elektrodene ble katodisk polarisert for utfelling av NitOH^- To sett av betingelser ble anvendt.
1. Ni(NO^)^-konsentrasjon: 0,2 M, katode-strømstetthet:
7 mA/cm , temperatur: 50°C.
2. Ni(NO^)2~konsentrasjon: 4 M, katode-strømstetthet:
17 0 mA/cm',. temperatur: 25 C.
Katodiseringstiden ble variert for fremstilling av elektroder med forskjellige Ni(OH)2~avsetningsmengder. Avsetningsmengdene ble bestemt ved måling av vektøkningen. Katodiseringstiden varierte fra 2 til 25 minutter for betingelser 1, og fra 15 sekunder til 5 minutter for betingelser 2. De impregnerte elektroder ble vasket i vann og tørket. Elektrodene ble deretter underkastet elektrokjemiske og morfologiske undersøkelser som beskrevet i eksempel 2. De impregnerte elektroder og deres ytelse ble sammenlignet med elektrodene i eksempel 2 for be-stemmelse av virkningen av de forskjellige impregneringsmetoder.
Ett-trinnsmetoden i dette eksempel eliminerer dé praktiske vanskeligheter som er forbundet med fler-trinnsmetoden i eksempel 2. Eksempelvis er mengden av nikkel som kan utfelles som Ni(OH)2ved fler-trinnsmetoden, begrenset til den som er tatt opp av det porøse metallsjikt under nedsenkningsbehandling-en, da selve utfellingen utføres i en elektrolytt som ikke inneholder nikkelioner. Det er således nødvendig med mer enn én impregneringssyklus for oppnåelse av optimalt opptak. Ved ett-trinnsprosessen inneholder imidlertid katodiserings-elektrolytten nikkelioner, som vil fortsette å diffundere inn i belegget inntil porene er fysisk tilstoppet og tillater således oppnåelse av hvilket som helst ønsket opptak i en syklus, med samtidig reduksjon i behandlingstiden og antall nødvendige operasjoner. Videre ble den overflate-oppbygging som ble observert ved anvendelse av fler-trinns-impregneringen, ikke observert ved sammenlignbare Ni(OH)2-mengder oppnådd ved ett-trinnsmetoden. Ved sistnevnte metode blir elektrodene dessuten holdt ved et katodisk potensial under det meste av deres eksponering for den sure nitratoppløsning, idet den opp-løsning som i virkeligheten er i kontakt med elektroden, er alkalisk heller enn sur. Korrosjonen blir således redusert
betydelig sammenlignet med flertrinns-metoden. Det er også
færre tilfeller av eksponering av fuktige elektroder for luft ved ett-trinnsmetoden.■ I praksis oppsto ingen rustflekker på stålbærerens overflater. En annen fordel med ett-trinnsmetoden er at Ni(OH)2~mengdenøker lineært med den kvantitet av ladning som passerer før metningsmfingden tilnærmet oppnås.
Evaluering av resultatene fra de elektrokjemiske forsøk viste at oksygenutviklings-overspenningene igjen var betydelig lavere enn for forøvrig lignende, uimpregnerte elektroder.
Også her avtok overspenningen hurtig ved små Ni(OH)2_mengder
og holdt seg deretter relativt konstant opp til en mengde på
5 mg/cm 2. I det optimale mengdeområde var overspennings-nedsettelsen ca. 60 mV ved en strømtetthet på 200 mA/cm 2.
Avsøkningselektron-mikroskopi etter de elektrokjemiske
forsøk viste ingen degradasjon av avsetningene eller av selve beleggene av porøst nikkel. Elektroder som ble testet i 500 timer opprettholdt stabile potensialer etter en potensial-stigning i begynnelsen.
Avsøkningselektron-mikroskop-bilder av de avsetninger som
ble dannet ved ett-trinnsmetoden , ■ viser at de er kompakte heller enn åpen-strukturerte eller dendritiske, og det ser ut til at de indre overflater av de porøse metallsjikt er dekket med Ni(OH)^ -. Det ble funnet at for oppn2åelse av slike belegg bør Ni(OH)2~mengdene være under 6 mg/cm , og elektrolytten bør ha en Ni(NO^)2~konsentrasjon på høyst 4 M. Med større Ni(OH)2~mengder kan avsetningen begynne å tilstoppe porer og oppvise et sprukket "mud-flat"-utseende.' (Denne forandring i avsetningens morfologi med økende Ni(OH)2~mengde ble observert både ved anvendelse av bærere av flate- og metting-typen). Start av poretilstopping og forandring i avsetningens morfologi fant imidlertid ikke alltid sted ved den samme avsetningsmengde.
I alminnelighet ble det funnet at de beste resultater ble oppnådd ved en lav strømtetthet (7 mA/cm 2) og. Ni (NO^) .^-konsentrasjon (0,2 M). Akseptable resultater ble også oppnådd med 4,0 M Ni(N0^)2og en strømtetthet på 170 mA/cm 2, skjønt noen overflate-oppbygging av Ni(OH)2fant sted under disse betingelser. Den høye strømtetthet og nikkelkonsentrasjon ved sistnevnte betingelser, sammen med de små, ønskede Ni(0H)2~avsetningsmengder og tynnheten av de porøse metallsjikt resul-terte dessuten i optimale prosesstider, som kanskje var uhen- siktsmessig korte (ca. 30 sekunder), for effektiv regulering ved en prosess operasjon med en stor charge. Av disse grunner ble de fleste ett-trinns-impregneringer utført ved den lavere katode-strømstetthet og elektrolytt-konsentrasjon.
Eksempel 5
Elektroder ble fremstilt som beskrevet i eksempel 2 og utprøvet som katoder for hydrogenutvikiing. Hydrogenutviklings-overspenningsnedsettelser på opp til 120 mV ble oppnådd ved en strømtetthet på 200 mA/cm 2. Som ved oksygen-utvikling ble det observert en minimums-overspenning ved intermediære Ni(OH)--avsetningsmengder. Det optimale resul-tat ble oppnådd ved en mengde på 2,7 mg/cm 2 etter to impreg-nerings sykluser .
Elektroder fremstilt som beskrevet i eksempel 4 viste en maksimal hydrogenutviklings-overspenningsnedsettelse på ca. 10 0 mV ved en strømtetthet på 2 00 mA/cm 2. Dette ble oppnådd ved impregnering i den nevnte 4 M Ni(NO^)2~elektrolytt-opp-løsning.
Mens betydelige reduksjoner i H2~utviklings-overspenning kan oppnås med elektroder ifølge den foreliggende oppfinnelse (sammenlignet med kjente nikkel-katoder), finnes det andre, kjente katodetyper som kan være bedre egnet for hydrogen-utvikling. Dette eksempel illustrerer at elektroder ifølge foreliggende oppfinnelse kan anvendes for utvikling av hydrogen fra alkaliske oppløsninger. Eksempelvis kan elektrodene ifølge oppfinnelsen således anvendes både som anode og katode ved elektrolyse av vann.
Eksempel 6
Porøse nikkelsjikt ble påført på vevet nikkel-duk-bæreroverflater under anvendelse en polysilikat-basert maling, og elektrodene ble sintret som beskrevet i eksempel 1. Elektroder betegnet A ble belagt bare på den ene side, mens elektroder betegnet B ble belagt på begge sider. Elektrodene A og B ble deretter delt i to. Den ene halvdel av hver elektrode ble impregnert, under anvendelse av den i eksempel 3 beskrevne prosess, med en 0,2 M nikkelnitrat-oppløsning ved 50°C. Strøm-tettheten som ble anvendt ved impregneringen, var 24 mA/cm 2, basert på de geometrise arealer av dukene. Strømmen ble ledet gjennom i 200 sekunder. De resulterende Ni(OH)2_avsetninger,
7,5 mg/cm<2>for elektrode A og 9,6 mg/cm 2for elektrode B,
menes å være vesentlig større enn nødvendig for den optimale kombinasjon av overspenningsnedsettelse og prosess- og material-kostnader.
Elektrodene A og B, både impregnert og uimpregnert, ble anvendt som anoder for oksygenutvikling i ca. 6 timer ved 200 mA/cm<2>i 30 vekt% KOH (vandig) ved 80°C. De følgende overspenninger ble målt:
Disse resultater viser de betydelige fordeler som oppnås ved impregnering.
En enkelt-trinns-prosess for impregnering porøse metall-legemer med Ni (OH) 2 ve<3 katodisk behandling i en nikkelnitrat-elektrolytt er tidligere blitt foreslått for fremstilling av batteri-plater uten bærere, i.en.artikkel av E.J. McHenry, Electrochemical Technology, 5, 275.
De foreliggende elektroder avviker imidlertid fra de batteri-plater som er beskrevet av McHenry både med hensyn til struktur og formål. De foreliggende elektroder virker som gassutviklende innretninger, og nikkelhydroksydet (eller, i tilfellet av elektroder for oksygenutvikling, oksyhydroksyd) på overflaten tjener som en elektrokatalysator. Det aktive materiale behøver således ikke foreligge som et tykt sjikt, skjønt det er ønskelig å oppnå maksimal dekning av overflate-porene for således å maksimere de tilgjengelige katalysator-steder. Den mengde Ni(OH)_ som er til stede, overstiger således ikke 10 mg/cm 2, og tykkelsen av det porøse metallsjikt er fortrinnsvis ikke over 125 ym og ihvertfall ikke over
275 ym. Som nevnt ovenfor gir faktisk de første 2 mg/cm 2 av Ni(OH)2størstedelen av forbedringen i elektrodenes elektrokatalytiske aktivitet.
Ved batteri-plater er Ni(OH)2derimot den utladede form av den aktive masse, hvis reaksjon anvendes for frembringelse av strøm. Herav følger at jo mer Ni (OH) 2 som kan anvendes uten å bevirke volumforandring eller andre problemer, desto bedre. Følgelig fremstilles batteri-plater i alminnelighet tykke og meget porøse, slik at mest mulig aktivt materiale kan opptas,
og de som er beskrevet av McHenry er av sintret nikkelpulver,
710 ym tykkelse og 85 % porøsitet, med porene tilgjengelige fra motstående overflater.
For slike elektroder ble den2maks*imale teoretiske Ni(0H)_-mengde beregnet å være 250 mg/cm . McHenry fant at Ni(OH)^avsatt i begynnelsesfasen av impregneringen var mindre effektivt men det som var avsatt senere, og at kapasitene av de impregnerte batteriplater økte inntil metnings-belegningsmengde (dvs. det punkt ved hvilket ytterligere tilførsel av ladning
gav liten eller ingen vektøking) ble oppnådd. Dette fant sted ved en belegningsmengde på ca. 8 0 mg/cm 2, eller rundt regnet 30 % av det teoretiske maksimum. Andre publiserte data indikerer at enda større Ni(OH)2-belegningsmengder, eksempelvis opptil ca. 50 % av det teoretiske maksimum, under tiden anvendes for porøse nikkel-batteri-plater.
Andelen av NMOH^ i de foreliggende elektroder er langt mindre. Som nevnt ovenfor kan de porøse metallsjikt i disse elektroder ha en densitet på ca.. 50 %. Ved anvendelse av et sintret metallsjikt med en vekt på 65 mg/cm 2 - (det omtrent-lige gjennomsnitt for de i eksempel 3 beskrevne elektroder)
vil en fullstendig 2pakking av porene kreve en Ni(OH)^-belegningsmengde på 30 mg/cm . Tilstopping av overflate-porene ble imidlertid funnet å begynne ved betydelig mindre belegningsmengde, dvs. ca. 6 mg/cm 2 eller 20 % av den teoretiske maksimumsverdi. Størstedelen av forbedringen i den elektrokatalytiske aktivitet ble oppnådd med de første 2 mg/cm 2 av Ni(OH)2(ca. 6 % av det teoretiske maksimum), og det gir.liten fordel å ha mer enn ca. 15 % av det teoretiske maksimum.
Claims (16)
1. Elektrode til bruk ved utvikling av gass fra en alkalisk elektrolytt, hvilken elektrode omfatter en elektrisk ledende bæreroverflate, et porøst metallsjikt vedheftende til idet minste en del av bæreroverflaten, og 'en avsetning av Ni(OH)2 på overflaten av, og inne i porene av, det porøse metallsjikt, hvor overflatedensiteten av nevnte avsetning ikke overstiger 2
10 mg/cm .
2. Elektrode ifølge krav 1, karakterisert ved at overflatedensiteten av Ni(OH)^ -avsetningen ligger i området 2
fra 1 til 6 mg/cm .
3. Elektrode ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at bæreroverflaten er stål, nikkel eller en nikkel-legering.
4. Elektrode ifølge et av de foreågende krav, karakterisert ved at bæreroverflaten bæres av et substrat.
5. Elektrode ifølge krav 4, karakterisert ved at substratet er stål og bæreroverflaten er nikkel påført stålet ved plettering.
6. Elektrode ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det porøse metallsjikt er nikkel eller en nikkel-legering.
7. Elektrode ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at tykkelsen av det porøse metallsjikt er i området 15-275 ym.
8. Elektrode ifølge krav 7, karakterisert ved at tykkelsen av det porøse metallsjikt er i området 25-125 ym.
9. Fremgangsmåte til fremstilling av en elektrode til bruk ved utvikling av gass fra en alkalisk elektrolytt, karakterisert ved at man katodisk behandler en elektrisk ledende bærer som har et vedheftende porøst metallsjikt på idet minste en del av sin overflate, i en vandig oppløsning inneholdende nikkelioner, for å avsette Ni(OH)2 på overflaten av, og inne i porene av, det porøse metallsjikt, og avslutter den katodiske behandling før overflatedensiteten av avsetningen 2
overstiger 10 mg/cm .
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at elektrodene underkastes anodisk oksydasjon for omdannelse av Ni(OH)2~ avsetningen til nikkeloksyhydroksyd.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at den vandige oppløsning inneholdende nikkelioner er en nikkelnitrat-oppløsning.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at konsentrasjonen av nikkelnitrat-oppløsningen er i området 0,05-4 molar.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at konsentrasjonen av nikkelnitrat-oppløsningen er i området 0,1-0,3 molar.
14. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 9-13, karakterisert ved at den katodiske behandling utføres under anvendelse av en katodestrømstetthet i området 1-200 mA/cm 2.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert v e :d at katodestrømstettheten er 7 mA/cm <2> , og konsentrasjonen av nikkelnitrat-oppløsningen er 0,2 molar.
16. Fremgangsmåte til elektrolytisk fremstilling av oksygen omfattende elektrolyse av en alkalisk elektrolytt hvor det som anode anvendes en elektrode ifølge et av kravene 1-8.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US20951480A | 1980-11-24 | 1980-11-24 | |
| US06/305,771 US4384928A (en) | 1980-11-24 | 1981-09-28 | Anode for oxygen evolution |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO813976L true NO813976L (no) | 1982-05-25 |
Family
ID=26904235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO813976A NO813976L (no) | 1980-11-24 | 1981-11-23 | Elektrode for utvikling av gass fra en alkalisk elektrolytt, og fremgangsmaate til fremstilling av elektroden |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4384928A (no) |
| EP (1) | EP0053008B1 (no) |
| DE (1) | DE3169885D1 (no) |
| NO (1) | NO813976L (no) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI67576C (fi) * | 1979-12-26 | 1985-04-10 | Asahi Chemical Ind | Vaetealstringselektrod |
| US4470894A (en) * | 1983-08-01 | 1984-09-11 | At&T Bell Laboratories | Nickel electrodes for water electrolyzers |
| US4462875A (en) * | 1983-12-12 | 1984-07-31 | The Dow Chemical Company | Preparation of nickel-oxide hydroxide electrode |
| US4595468A (en) * | 1984-07-19 | 1986-06-17 | Eltech Systems Corporation | Cathode for electrolysis cell |
| US4882024A (en) * | 1987-04-08 | 1989-11-21 | General Motors Corporation | Hydrogen generator having a low oxygen overpotential electrode |
| GB9019216D0 (en) * | 1990-08-31 | 1990-10-17 | Atomic Energy Authority Uk | Filter cleaning |
| US6719946B2 (en) * | 2001-12-20 | 2004-04-13 | Fuelcell Energy, Inc. | Anode support for carbonate fuel cells |
| US7879750B2 (en) * | 2006-11-30 | 2011-02-01 | General Electric Company | Anodes for alkaline electrolysis |
| KR20130112037A (ko) | 2010-09-24 | 2013-10-11 | 데트 노르스키 베리타스 에이에스 | 이산화탄소의 전기화학적 환원을 위한 방법 및 장치 |
| EP3221493A1 (en) * | 2014-11-19 | 2017-09-27 | Technion Research & Development Foundation Ltd. | Methods and system for hydrogen production by water electrolysis |
| US10236135B2 (en) * | 2015-06-25 | 2019-03-19 | William Marsh Rice University | Ni(OH)2 nanoporous films as electrodes |
| JP6893924B2 (ja) | 2015-11-30 | 2021-06-23 | ニューサウス イノベーションズ ピーティーワイ リミテッド | 触媒活性を向上させる方法 |
| US20210277527A1 (en) * | 2016-07-08 | 2021-09-09 | University Of Southern California | An inexpensive and robust oxygen evolution electrode |
| CA3031513A1 (en) | 2016-07-22 | 2018-01-25 | Nantenergy, Inc. | Moisture and carbon dioxide management system in electrochemical cells |
| US11394035B2 (en) | 2017-04-06 | 2022-07-19 | Form Energy, Inc. | Refuelable battery for the electric grid and method of using thereof |
| US11611115B2 (en) | 2017-12-29 | 2023-03-21 | Form Energy, Inc. | Long life sealed alkaline secondary batteries |
| US11973254B2 (en) | 2018-06-29 | 2024-04-30 | Form Energy, Inc. | Aqueous polysulfide-based electrochemical cell |
| MX2021000733A (es) | 2018-07-27 | 2021-05-12 | Form Energy Inc | Electrodos negativos para celdas electroquimicas. |
| US11949129B2 (en) | 2019-10-04 | 2024-04-02 | Form Energy, Inc. | Refuelable battery for the electric grid and method of using thereof |
| TWI738190B (zh) * | 2020-01-21 | 2021-09-01 | 國立清華大學 | 非酵素型感測器、非酵素型感測元件及其製造方法 |
| CN114620783A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-06-14 | 上海电力大学 | 一种三维结构Ni(OH)2氧气析出电催化剂及其制备方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3310870A (en) * | 1967-03-28 | Process for producing nickel-coated steel | ||
| DE1207358B (de) * | 1961-06-14 | 1965-12-23 | Dr Ludwig Kandler | Kathode fuer eine nach dem Diaphragmenverfahren arbeitende Alkalichloridelektrolysezelle |
| GB1016066A (en) * | 1963-06-10 | 1966-01-05 | Int Nickel Ltd | Improvements in and relating to the coating of steel |
| GB1062580A (en) | 1964-08-19 | 1967-03-22 | Int Nickel Ltd | Metal powders |
| CA921263A (en) | 1970-07-08 | 1973-02-20 | D. Robinson Ronald | Decomposition of metal carbonyls and apparatus therefor |
| US3989863A (en) * | 1975-07-09 | 1976-11-02 | The International Nickel Company, Inc. | Slurry coating process |
| NL7701589A (nl) * | 1976-02-17 | 1977-08-19 | Basf Wyandotte Corp | Kathode ten gebruike in een chloor-alkali-elek- trolysecel alsmede werkwijze voor het vormen van een dichte, niet-poreuze hechtende nikkel- bekleding op een staalsubstraat. |
| FR2362945A1 (fr) * | 1976-08-24 | 1978-03-24 | Comp Generale Electricite | Electrolyseur pour solutions basiques |
| US4200515A (en) * | 1979-01-16 | 1980-04-29 | The International Nickel Company, Inc. | Sintered metal powder-coated electrodes for water electrolysis prepared with polysilicate-based paints |
| FI67576C (fi) * | 1979-12-26 | 1985-04-10 | Asahi Chemical Ind | Vaetealstringselektrod |
-
1981
- 1981-09-28 US US06/305,771 patent/US4384928A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-11-19 EP EP81305471A patent/EP0053008B1/en not_active Expired
- 1981-11-19 DE DE8181305471T patent/DE3169885D1/de not_active Expired
- 1981-11-23 NO NO813976A patent/NO813976L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4384928A (en) | 1983-05-24 |
| EP0053008A1 (en) | 1982-06-02 |
| EP0053008B1 (en) | 1985-04-10 |
| DE3169885D1 (en) | 1985-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO813976L (no) | Elektrode for utvikling av gass fra en alkalisk elektrolytt, og fremgangsmaate til fremstilling av elektroden | |
| US10164262B2 (en) | Method for producing a porous metal body | |
| Choquette et al. | Electrocatalytic performance of composite-coated electrodes for alkaline water electrolysis | |
| US4354915A (en) | Low overvoltage hydrogen cathodes | |
| JPS6013074B2 (ja) | 電解用陰極及びその製造法 | |
| US4414064A (en) | Method for preparing low voltage hydrogen cathodes | |
| EP0015057B1 (en) | A water electrolysis process | |
| JP7097042B2 (ja) | 塩素発生用電極 | |
| KR950000644B1 (ko) | 수소를 방출하는 전기화학 방법용 음극 | |
| EP0459410A1 (en) | Electrocatalytic cathodes and methods of preparation | |
| Flis et al. | Initiation of Electroless Nickel Plating on Copper, Palladium‐Activated Copper, Gold, and Platinum | |
| US4221643A (en) | Process for the preparation of low hydrogen overvoltage cathodes | |
| GB2104279A (en) | Method of loading metallic battery plaques | |
| IE46061B1 (en) | Manufacture of titanium anodes suitable for use in the electrolytic production of manganese dioxide | |
| US4361602A (en) | Method for production of positive electrode for electrolysis of water | |
| JP2008138282A (ja) | アルカリ電解用陽極 | |
| Coleman et al. | The effects of multiple electroplated zinc layers on the inhibition of hydrogen permeation through an iron membrane | |
| NO165883B (no) | Fremgangsmaate for aa forlenge levetiden for en hydrogenutviklende elektrode. | |
| Zeng et al. | Electrodeposition of Ni-Mo-P alloy coatings | |
| Zabielaitė et al. | Investigation of stability of gold nanoparticles modified zinc–cobalt coating in an alkaline sodium borohydride solution | |
| WO1985000389A1 (en) | An electrode, processes for the manufacture thereof and use thereof | |
| JP6926782B2 (ja) | 水素発生用電極及びその製造方法並びに水素発生用電極を用いた電気分解方法 | |
| Dang et al. | The coelectrodeposition of raney nickel alloy powder on a stainless steel grid | |
| EP0048284B1 (en) | Improved raney alloy coated cathode for chlor-alkali cells and method for producing the same | |
| JP2024010642A (ja) | 塩素発生用電極 |