RU1831517C - Способ изготовлени мембранно-электродного блока - Google Patents

Способ изготовлени мембранно-электродного блока

Info

Publication number
RU1831517C
RU1831517C SU884355974A SU4355974A RU1831517C RU 1831517 C RU1831517 C RU 1831517C SU 884355974 A SU884355974 A SU 884355974A SU 4355974 A SU4355974 A SU 4355974A RU 1831517 C RU1831517 C RU 1831517C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
metal
cermet
oxide
mixture
Prior art date
Application number
SU884355974A
Other languages
English (en)
Inventor
Хофманн Ханс
Вендт Хартмут
Original Assignee
Мессершмитт-Белков - Блом Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мессершмитт-Белков - Блом Гмбх filed Critical Мессершмитт-Белков - Блом Гмбх
Application granted granted Critical
Publication of RU1831517C publication Critical patent/RU1831517C/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
    • H01M8/0215—Glass; Ceramic materials
    • 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
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/60—Constructional parts of cells
    • C25B9/65—Means for supplying current; Electrode connections; Electric inter-cell connections
    • 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
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
    • C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
    • C25B9/77—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type having diaphragms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
    • H01M8/0206—Metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
    • H01M8/0223—Composites
    • H01M8/0226—Composites in the form of mixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0247—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
    • H01M8/0254—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form corrugated or undulated
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0297—Arrangements for joining electrodes, reservoir layers, heat exchange units or bipolar separators to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00—Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/25—Metallic oxide
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00—Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/36—Processes of making metal-ceramics

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

Сущность изобретени : многослойный материал из неукрепленного металлической сеткой сло  кермета и пористого металлического сло  используют в качестве устройства электрод в (диафрагма) электрод дл  электролиза воды. Компонент-металл кермета и пористых металлических слоев получают из восстанавливающихс  оксидов металлов в результате восстановительного спекани . Перед спеканием исходные частицы смешивают. 1 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение касаетс  способа изготовлени  мембранно-электродного блока, включающего формирование сло  кермета с последующим нанесением на одну или обе его поверхности сло  восстанавливающегос  оксида металла с последующим восстановительным отжигом.
Цель изобретени  - повышение механической прочности материала и улучшение его эксплуатационных свойств.
Это достигаетс  путем создани  многослойного материала из сло  кермета и пористого металлического сло  на одной или обеих сторонах сло  кермета в виде диафрагмы с электродом (электродами) дл  электролиза воды, электролиза растворов хлоридов щелочных металлов или топливных элементов, котора  без распространенного введени  металлической сетки обладает высокой механической стабильностью и упругостью и одновременно исключаетс  опасность электрического короткого замыкани   чейки.
Было установлено, что от введени  металлической сетки полностью отказатьс , если как дл  сло  электродов, так и дл  металлического компонента сло  кермета использовать оксид металла. Веро тно, это объ сн етс  тем, что при восстановительном спекании оксида металла металл образуетс  in Status nascendl, который диффундирует к границам  дра и таким образом входит во внутреннюю, твердую св зь частиц спекшегос  тела. В частности, в результате этого достигаетс  также чрезвычайно хорошее схватывание между слоем кермета и сло ми электродов. Слой кермета , следовательно, в соответствии с изобретением , не укреплен, т.е. он не содержит металлический сетки, а состоит лишь из кермета .
Количество восстанавливающегос  оксида металла в заготовке кермета должно быть таким, чтобы восстановленный металл составл   от 5 до 40% веса кермета.
ы
гоД
СП
„гсА
х|
ы
В качестве восстанавливающихс  оксидов металлов дл  металлического компонента кермета, а также дл  пористого металлического сло  примен ют оксиды металлов восьмой побочной группы периодической системы, а именно, оксиды кобальта и/или никел . Эти оксиды металлов дл  смеси оксидов металлов после восстановительного спекани  привод т к определенным сплавам, которые уже выбирают по принципу каталитически активных матриц. Так , например, аноды предпочтительно изготавливают из смеси оксида никел  и оксида кобальта с количеством кобальта от 20 до 90, предпочтительно от 50 до 80 мас.%. И особенно предпочтительно при этом сплав из 33,34 атом.% никел  и 65,66 атом.% кобальта, который по своему составу соответствует шпинели NiCosCM.
Керамический компонент сло  кермета состоит предпочтительно из кальцинированных , измельченных оксидов щелочноземельных , щелочных или редких металлов, а также амфотерных оксидов металлов третий -шестой побочных групп периодической системы . Особенно предпочтительны оксиды щелочноземельных металлов и оксиды металлов четвертой и п той побочной группы периодической системы, например, смешанные оксиды определенных структур, в частности, титанзты щелочноземельных металлов , как СаТЮз/ВаТЮз и ЗгТЮз, но также BaZrOa, а также оксиды гафни , ниоби  илитантала. Ститанатом кальци  в качестве компонента керамики благодар  его низкой температуре спекани  достигнуты особенно благопри тные результаты. В остальном титанаты щелочноземельных металлов из- за их термодинамической стабильности по отношению к катодному восстановлению и по отношению к анодному окислению, а также из-за их термодинамической стабильности по отношению к катодному восстановлению и по отношению к анодному окислению, а также из-за их незначительной растворимости предпочтительны в щелочных растворах. Так, титанаты в щелочных растворах почти нерастворимы, так что не возникает проблема удалени  отходов т желых металлов.
Нанесенный на заготовку кермета слой из восстанавливающегос  оксида металла предпочтительно содержит невосстанавливающийс  оксид металла, причем количество невосстанавливающегос  оксида металла должно быть таким, чтобы оно соответствовало самое большее 30 мас.% пористого металлического сло .
Роль наличи  неоосстанзвливающего- с  оксида металла в электродном слое состоит в создании большой внутренней поверхности и пористости путем предотвращени  рекристаллизации и совместного спекани  металла. Это необходимо, чтобы
обеспечить низкое перенапр жение при электролизе. Особенно предпочтительно примен ть о качестве невосстанавливающегос  оксида металла оксид алюмини , так как он не только дешев, но переходит при
щелочном электролизе в раствор, в результате чего увеличиваетс  пористость электродного сло , не меша  в электролите, из-за большой растворимости предпочтительна  при этом гамма-Форма оксида алюмини .
Комбинаци  в остальном  вл етс  определенной прежде всего дл  щелочного электролиза воды, так как кислые электролиты действуют сильно корродирующе.
Нанесенный на заготовку кермета слой
из восстанавливающегос  оксида металла содержит, кроме того, предпочтительно металлический порошок, причем количество металлического порошка выбирают таким образом, чтобы оно составл ло самое боль . шее 60, предпочтительно, самое большее 40% веса восстанавливающегос  оксида металла и металлического порошка,
В результате этого сжатие этого сло  во врем  восстановительного спекани  снижаетс , которое в иных случа х может составить до 20% в поверхности. Величину частиц металлического порошка нужно выбирать небольшую, не более 100 мкм, так как частицы иначе осаждаютс . При фотофильмопечати величина частиц лимитируетс  без того величиной диаметра сита (например, 50 мм). ..
Нанесённый на заготовку кермета слой из восстанавливающегос  оксида металла
может иметь, кооме того, один или несколько металлов - активаторов. В противоположность уровню техники, где дл  активации электроды должны быть подвергнуты особой покрывающей обработке, в соответствии с изобретением металл-активатор очень элегантно можно смешать с массой дл  печати или с иной массой, котора  примен етс  дл  получени  электродногосло . В том случае , если металл-активатор остаетс  в массе
в виде оксида или соли, он во врем  восстановительного спекани  комбинаци  переходит в металлическую форму. В качестве металла-активатора следует иметь в виду все переходные металлы, синергетический
эффект которых можно использовать дл  электрокатализа выделени  водорода или окислени  а щелочных топливных элементах , например, оксиды металлов шестой и седьмой побочных групп периодической системы и благородных металлов дев той, дес той и одиннадцатой побочных групп. Можно также вводить смеси оксидов металлов , солей металлов или металлов, которые катализируют выделение кислорода или восстановление, например, металл группы железа, как кобальт, или благородные металлы , как золото или серебро, или платина, или молибден, или рутений, или определенные смешанные добавки названных элементов . Следует назвать также лантан и стронций. В качестве солей следует иметь в виду, в частности, соли органических кислот , например, ацетаты.
Количество восстанавливающегос  оксида металла дл  пористого металлического сло  предпочтительно выбирать таким образом , чтобы оно составл ло самое меньшее 50 вес.% пористого металлического сло .
Получают многослойный материал, например , следующим образом.
Оксиды дл  керамического компонента кермета и восстанавливающейс  оксиды металлов, из которых образуетс  металлический компонент кермета, вместе измельчают , после чего перерабатывают порошкообразную смесь с аддитивами, таким как органические, жидкие св зующие и/или с водой до образовани  пасты, эмульсии или иной пластической массы. Эту массу затем нанос т, в виде поверхностного сло .
Полученную таким образом заготовку сло  кермета с одной или обеих сторон можно покрыть слоем восстанавливающегос  оксида металла путем выт гивани  пленки, каландировани  или фотофильмопечати.
, Непосредственно после этого сэндвич- ную композицию восстановительно спекают . Восстановительное спекание осуществл ют предпочтительно в атмосфере инертного газа, содержащего На или СО. Так, атмосфера реакции спекани  может состо ть из N2 с 1-20 об.% На или СО. Температура реакции спекани  сло  кермета лежит часто ниже температуры плавлени  металлов, которые получаютс  из восстанавливающихс  оксидов металлов, поэтому предпочтительно восстановление после керамического спекани  сло  кермета проводить при более низких температурах, например при 850-950°С.
Типична  толщина сло  кермета материала , полученного в соответствии с изобретением , составл ет 0.2-5,0, предпочтительно 0,3-2,0 мм и толщина сло /ев/ электродов составл ет 0,1-5,0 предпочтительно 0,2-2,0 мм.
Чтобы улучшить подачу и отвод реакционного и продуктивного газа у пористых металлических электродов, предпочтительно проводить структурирование электродных слоев изнутри наружу, а именно, величина 5 пор и/или величина зерна увеличиваетс  предпочтительно изнутри наружу.
Дл  этого слой восстанавливающегос  оксида металла создают из нескольких час0 тичных слоев, которые нанос т соответственно путем фотофильмопечати. Чтобы получить различное вхождение отдельных слоев фотофильмопечати, исход  из самого внутреннего сло , который печатают пр мо
5 на диафрагму, в отдельных сло х фотофильмопечати по направлению к самому внешнему частичному слою примен ют, например, постепенно увеличивающиес  частицы оксидов металлов. Вместо или до0 полнительно к применению постепенно увеличивающихс  частиц оксидов металлов можно вводить в слои фотофильмопечати также и подход щие наполнители, которые, как например, уголь, при восстановитель5 ном спекании улетучиваютс , причем концентраци  улетучивающихс  веществ от самых внешних слоев к внутренним сло м снижаетс . Таким образом, растущие пузыри газа могут проникать от самых внутрен0 них частичных слоев наружу, откуда они после перехода критической величины ло лаютс  и поднимаютс , либо при принудительной конвенции удал ютс  отмывкой, или отвод газов в случае топливных элемен5 тов удаетс  очень хорошо осуществить через гидропропированные большие норы самого внешнего сло .
0 Нанесение сло  восстановливаюи егос  оксида металла в частичные слои имеет однако , и другие преимущества. Так возможно металлы-активаторы соедин ть предпочтительно с самыми внутренними сло ми. Са5 мые глубоко лежащие слои благодар  их малому отдалению от противоположного электрода обладают наибольшей электролитической активностью.
Кроме того, самые внешние частичные
0 слои в результате фотофильмопечати имеют дыры с диаметром, например, от 0,5 до 5 мм, В результате этого на поверхности электрода снаружи образуетс  тип жест ной дыры, т.е. создаютс  особенно благопри тный дл 
5 распределени  потока внешний слой.
Полученный в соответствии с изобретением материал керметметалл представл ет собой гидрофильный, очень эластичный, но коррозионностойкий, пористый материал, который особенно пригоден дл  электролитных элементов с комбинированными пластинами диафрагма-электроды дл  электролиза воды, электролиза растворов хлоридов щелочных металлов, а также дл 
техники топливных элементов. Это значит, что полученный в соответствии с изобретением материал особенно пригоден дл  получени  компактных бипол рных  чеек.
Пример 1. Смесь из 15мас.% порошкообразного NiO и 85 мае. % СэТЮз со средним размером частиц 5 мкм обжигали в течение 4 ч. примерно при 1110°С. Обожженный материал дробили и размалывали с последующим просеиванием на фракции 0,5-5 мкм, 10-20 мкм и 20-50 мкм. Из этих смесей изготавливали следующие навески: Размер частиц-
5 мкм а) 100 мас.% б) 60 мас,% в) 50 мас% 20 мкм.40 мас.% 30 мас%
50 мкм20 мас.%
Из навески а добавлением 2%-ного раствора сахара изготавливали пасту, из которой нат жкой пленки толщиной 200 мкм формировалс  зеленый слой. На этот наносили с помощью пасты с зеленой- NtO слой толщиной 0,2 мм. После сушки сахарна  си зка термически разлагаетс  в сыром материале; композит подвергали реакционному спеканию при 1100°С в течение 45 мин а атмосфере из 40 мас.% Нг и 60 мас.% №. Получили композит пористого электрода с диафрагмой из кермета с высокой пористостью 45%.
П р и м е р 2. Изготавливали пасту из порошка б с 3 мас.% гуммиарабика и формовали ее раклей п пленку. На нее с обеих сторон наносили прессованием смесь из зеленого NiO и черного NiO в весовом соотношении 1:1 с толщиной каждого сло  0,2 мм, причем слой кермета имел толщину 0,4 мм. Дальнейшую обработку осуществл ли как 8 примере 1. Получили композит из диафрагмы с пористыми электродами с обеих сторон.
При м ер 3. Изготавливали пасту из порошка о с 3 мас.% густого водного Мо- виола (название-ф. Хехст), из которой формируетс  слой кермета толщиной 220 мкм, На него наносили прессованием с одной стороны зеленый N10 с 3 мас.% МоОзтолщиной 250 мкм. После прессовани  материал подвергали реакционному спеканию при 1170°С в атмосфере из 50 об. % N2 и 50 об, % Н2. Получили диафрагму, соединенную с одной стороны с катодом, причем катод активирован Мо дл  выделени  Нг.
Пример 4. По примеру 1, за исключением того что вместо смеси из 15 мас,% порошк .О и 85 мас.% СаТЮз обжигали смесь из 45 мас.% порошка NiO и 60 мас.% СаТГОз со средним размером частиц 5 мкм в течение 4 ч при 1100°С (45 мас.% N10 соответствуют35 мас.% металлического никел ).
Пример 5. По примеру 1, за исключением того, что вместо смеси из 15 мас.% порошка N10 и 85 мас.% СэТЮз обжигали смесь из 7 мас.% порошка N10 и 95 мас.%
СаТЮз со средним размером частиц 5 мкм в течение 4 ч при 1100°С(7 мас.% NiO соответствуют 5,5 мас.% металлического никел ).
Пример б. По примеру 1, за исключе0 нием того, что вместо смеси из 15 мас.% порошка NiO и 85 мас.% СаТЮз обжигали смесь из 15 мас.% порошка NiO и 85 мас.% ЗгТЮз со средним размером частиц 5 мкм в течение 4 ч при 1300°С.
5 Пример 7. По примеру 1, за исключением того, что вместо смеси из 15 мас.% порошка NiO и 85 мас.% СаТЮз обжигали смесь из 15 вес.% порошка NiO и 85 мас.% ВаТЮз со средним размером частиц 5 мкм
0 в течение 4 ч при 1350°С.
Пример 8. По примеру 1, за исключением того, что вместо смеси из 15 мас.% порошка NiO и 85 мас.% СаТЮз обжигали смесь из 15 мас.% порошка NiO и 85 мас.%
5 CaZrOa со средним размером частиц 5 мкм в течение 4 ч при 1450°С.
Пример 9. По примеру 1, за исключением того, что вместо смеси из 15 мас.% порошка NiO и 85 мас.% СаТЮз обжигали
0 смесь из 15 мас.% смеси порошка NiO и порошка СоО (с весовым отношением 40 ч NiO к 60 ч. СоО), з также из 60 мас.% СаТЮз со средним размером частиц 5 мкм в течение 4 ч. при 1100°С.
5 П р и м е р 10. По примеру 1. Однако обожженный материал после дроблени  просеивали через сито с размером  чеек 100 мкм. Полученную таким образом фракцию с размером частиц 100 мкм обрабатывали за0 тем, как навеску а по-примеру 1.
При м е р 11. Композит, полученный в соответствии с примерами 1-10, подвергали испытанию на опытной установке электролиза под давлением в течение более 2000 ч
5 при токе 5 кА/м2. Все образцы показали высокий КПД свыше 70%. Ни у одного из образцов не наблюдалось короткое замыкание . Кроме того, все образцы показали достаточную устойчивость при установке и в
0 ходе эксплуатации.
Сравнительный пример. По примеру 1, за исключением того, что вместо.смеси из 15 мае.5 порошка NiO и 85 мае,% СэТЮз обжигали смесь из 15 мзс.% порошка мэталличе5 ского никел  и 85 мае. % СаТЮз со средним размером частиц 5 мкм в течение 4 ч при . 1100°С.
Примерно у половины пластинок из
композита электродный слой отделилс  от
ло  керметз, особенно по кра м, в резуль
тате чего они стали непригодны дл  эксплу-осуществл ют смешением частиц титаната
атации. Годные пластинки показали КПДили цирконата щелочно-земельного металпримерно65% .ла и частиц оксида никел  и/или оксида

Claims (1)

1. Способ изготовлени  мембранно-5 и/или оксида кобальта выбирают так, чтобы
электродного блока, включающий формиро-восстанавливающийс  металл составл л 5вание сло  кермета с последующим40 мас.% кермета, и используют частицы
нанесением на одну или обе его поверхно-титаната или цирконата щелочно-земельности сло  восстанавливающегос  оксида ме-го металла и оксида никел  и/или оксида
талла с последующим восстановительным10 кобальта с размером не более 50 мкм.
отжигом, отличающийс  тем, что, с2, Способ по п. 1, отличающийс 
целью повышени  механической прочноститем, что используют смесь оксида никел  и
материала и улучшени  его эксплуатацией-оксида кобальта с содержанием 20-90
ных свойств, формирование сло  керметамас.% последнего.
15
SU884355974A 1987-07-01 1988-06-29 Способ изготовлени мембранно-электродного блока RU1831517C (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3721753 1987-07-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1831517C true RU1831517C (ru) 1993-07-30

Family

ID=6330692

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884355999A RU1830087C (ru) 1987-07-01 1988-06-29 Электролизер фильтр-прессного типа
SU884355974A RU1831517C (ru) 1987-07-01 1988-06-29 Способ изготовлени мембранно-электродного блока

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884355999A RU1830087C (ru) 1987-07-01 1988-06-29 Электролизер фильтр-прессного типа

Country Status (11)

Country Link
US (2) US4898699A (ru)
EP (2) EP0297315B1 (ru)
JP (2) JPH0730476B2 (ru)
AT (2) ATE98145T1 (ru)
BR (2) BR8803046A (ru)
CA (2) CA1301834C (ru)
DE (2) DE3867925D1 (ru)
ES (2) ES2049227T3 (ru)
GR (1) GR3004403T3 (ru)
NO (2) NO173832C (ru)
RU (2) RU1830087C (ru)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4120359C2 (de) * 1990-06-21 1993-11-18 Deutsche Aerospace Verfahren zur Herstellung einer elektrochemischen Zelle und deren Verwendung
DE4208057C2 (de) * 1992-03-13 1993-12-23 Deutsche Aerospace Zellaufbau für Elektrolyseure und Brennstoffzellen
IT1264802B1 (it) * 1992-06-03 1996-10-10 Tosoh Corp Cella elettrolitica bipolare
DE4325705C2 (de) * 1993-07-30 2002-06-27 Ghw Ges Fuer Hochleistungselek Elektrolysezellenanordnung in Filterpressenbauart
RU2174728C2 (ru) * 1994-10-12 2001-10-10 Х Пауэр Корпорейшн Топливный элемент, использующий интегральную технологию пластин для распределения жидкости
US5863671A (en) * 1994-10-12 1999-01-26 H Power Corporation Plastic platelet fuel cells employing integrated fluid management
US5814164A (en) 1994-11-09 1998-09-29 American Scientific Materials Technologies L.P. Thin-walled, monolithic iron oxide structures made from steels, and methods for manufacturing such structures
US6027620A (en) * 1995-11-03 2000-02-22 Huron Tech Corp Filter press electrolyzer
US5818002A (en) * 1996-03-01 1998-10-06 Cts Corporation Pressure change warning switch
DE19641125A1 (de) * 1996-10-05 1998-04-16 Krupp Uhde Gmbh Elektrolyseapparat zur Herstellung von Halogengasen
DE19815796C2 (de) 1998-04-08 2000-06-08 Forschungszentrum Juelich Gmbh Brennstoffzellenstapel mit einer eine poröse Wand aufweisenden bipolaren Platte
US6461562B1 (en) 1999-02-17 2002-10-08 American Scientific Materials Technologies, Lp Methods of making sintered metal oxide articles
DE10007480A1 (de) * 2000-02-18 2001-08-23 Provera Ges Fuer Projektierung Bipolare Elektrode mit Halbleiterbeschichtung und damit verbundenes Verfahren zur elektrolytischen Wasserspaltung
US6761985B2 (en) * 2000-10-05 2004-07-13 Battelle Memorial Institute Magnetic transparent conducting oxide film and method of making
EP1327492A1 (en) * 2002-01-15 2003-07-16 N.V. Bekaert S.A. Porous metal stack for fuel cells or electrolysers
DE102004034886A1 (de) * 2004-07-19 2006-02-16 Uhde Gmbh Verfahren zur Herstellung von Nickeloxidoberflächen mit erhöhter Leitfähigkeit
US10406340B2 (en) 2010-11-08 2019-09-10 Kast Axess, Inc. Vascular access port and catheter
EP2463407B1 (de) * 2010-12-08 2018-10-10 Airbus Defence and Space GmbH Elektrolyseverfahren und Elektrolysezellen
KR101895566B1 (ko) * 2012-03-30 2018-09-07 한국기계연구원 나트륨계 고체전해질 구조체, 그 제조방법 및 나트륨계 전지
US11225704B2 (en) 2012-05-09 2022-01-18 Thomas Blaszczykiewicz Cermet body
US10865149B2 (en) 2012-05-09 2020-12-15 Thomas Blaszczykiewicz Metal-detectable plastic material
US10710933B2 (en) 2012-05-09 2020-07-14 Thomas Blaszczykiewicz Cermet body
JP2016531391A (ja) 2013-07-31 2016-10-06 アクアハイドレックス プロプライエタリー リミテッドＡｑｕａｈｙｄｒｅｘ Ｐｔｙ Ｌｔｄ モジュール式電気化学セル
WO2018081109A1 (en) * 2016-10-24 2018-05-03 Thomas Blaszczykiewicz Cermet composition
US11759863B2 (en) 2017-10-30 2023-09-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional printing
CN108232225B (zh) * 2018-01-02 2020-11-27 泰顺永庆电力技术有限公司 一种含金刚烷结构钒电池隔膜及其制备方法
JP2022519575A (ja) 2019-02-01 2022-03-24 アクアハイドレックス， インコーポレイテッド 閉じ込められた電解質を有する電気化学システム
US11958262B2 (en) 2019-03-28 2024-04-16 Innex Innovative Industries Cermet tooling with a plastic support structure

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2467528A (en) * 1949-04-19 Manufacture of shaped metal
US2706682A (en) * 1951-02-09 1955-04-19 Int Standard Electric Corp Metallising the surfaces of ceramic bodies
US2747260A (en) * 1952-02-26 1956-05-29 Mallory & Co Inc P R Metal-ceramic materials and method of making same
US3132044A (en) * 1957-11-19 1964-05-05 Varian Associates Metalized ceramic for bonding to metals
US3074143A (en) * 1960-02-01 1963-01-22 Baynard R Smith Method of making metalized ceramic bodies
DE1596282A1 (de) * 1966-03-23 1971-02-11 Varta Ag Elektrische Kontaktierung von Sinterelektroden
FR96061E (fr) * 1967-11-02 1972-05-19 Gen Electric Corps composé et procédé pour son faÇonnage, notamment utilisable comme corps électrode-électrolyte.
US3579390A (en) * 1968-12-20 1971-05-18 Nasa Method of making a cermet
US3926773A (en) * 1970-07-16 1975-12-16 Conradty Fa C Metal anode for electrochemical processes and method of making same
US3978248A (en) * 1970-12-18 1976-08-31 Hitachi, Ltd. Method for manufacturing composite sintered structure
US3873437A (en) * 1972-11-09 1975-03-25 Diamond Shamrock Corp Electrode assembly for multipolar electrolytic cells
US4073999A (en) * 1975-05-09 1978-02-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Porous ceramic or metallic coatings and articles
US4089921A (en) * 1975-11-05 1978-05-16 Monsanto Company Process for sintered bi-metallic filamentary composites
JPS5435173A (en) * 1977-08-24 1979-03-15 Kurorin Engineers Kk Double polar electrode and its manufacture
US4275126A (en) * 1978-04-12 1981-06-23 Battelle Memorial Institute Fuel cell electrode on solid electrolyte substrate
NL7905973A (nl) * 1979-08-03 1981-02-05 Skf Ind Trading & Dev Werkwijze voor het aanbrengen van een dichte, harde, hechte en slijtvaste laag van cermets of keramisch materiaal op een metalen voorwerp en aldus verkregen voorwerp.
DE3224555A1 (de) * 1982-07-01 1984-01-05 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zum herstellen von cermet-metall-verbunden
DE3224556A1 (de) * 1982-07-01 1984-01-05 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Poroese, korrosionsstabile zwischenwaende aus mit oxidkeramik beschichteten metallnetzen
US4713300A (en) * 1985-12-13 1987-12-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Graded refractory cermet article
GB8530893D0 (en) * 1985-12-16 1986-01-29 Ici Plc Electrode

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
За вка DE № 3224555, кл. С04 В 30700, 1984. *

Also Published As

Publication number Publication date
US4898699A (en) 1990-02-06
RU1830087C (ru) 1993-07-23
EP0297315A3 (en) 1990-05-09
GR3004403T3 (ru) 1993-03-31
NO171023B (no) 1992-10-05
ES2049227T3 (es) 1994-04-16
NO171023C (no) 1993-01-13
JPH0730476B2 (ja) 1995-04-05
JPS6428392A (en) 1989-01-30
EP0297315A2 (de) 1989-01-04
ES2028946T3 (es) 1992-07-16
ATE98145T1 (de) 1993-12-15
EP0297315B1 (de) 1993-12-08
NO882914D0 (no) 1988-06-30
DE3886108D1 (de) 1994-01-20
EP0297316B1 (de) 1992-01-22
US4869800A (en) 1989-09-26
CA1318487C (en) 1993-06-01
JPH0219487A (ja) 1990-01-23
NO882913D0 (no) 1988-06-30
NO173832C (no) 1994-02-09
NO882914L (no) 1989-01-02
ATE71990T1 (de) 1992-02-15
JPH0796719B2 (ja) 1995-10-18
NO173832B (no) 1993-11-01
NO882913L (no) 1989-01-02
BR8803175A (pt) 1989-01-10
CA1301834C (en) 1992-05-26
DE3867925D1 (de) 1992-03-05
BR8803046A (pt) 1989-01-10
EP0297316A1 (de) 1989-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU1831517C (ru) Способ изготовлени мембранно-электродного блока
EP1857573B1 (en) Insoluble electrode
DE2945565C2 (de) Poröse Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle
EP2079545B1 (en) Porous clusters of silver powder promoted by zirconium oxide for use as a catalyst in gas diffusion electrodes, and method for the production thereof
DE2857627C2 (de) Kombinierte Elektrolyt- und Elektrodenstruktur
FI61725B (fi) Nya yttriumoxidelektroder och deras anvaendningssaett
JPS6143436B2 (ru)
GB2085031A (en) Modified lead electrode for electrowinning metals
CN1763252A (zh) 析氢阴极
Wendt et al. Materials research and development of electrocatalysts for alkaline water electrolysis
US5015344A (en) Electrodes with dual porosity
KR890003164B1 (ko) 전해전극 및 그 제조공정
US4086157A (en) Electrode for electrochemical processes
DE19647534C2 (de) Elektrochemischer Energiewandler sowie dessen Verwendung
US5035790A (en) Highly durable cathode with low hydrogen overvoltage and method for producing the same
DE3247665A1 (de) Verfahren zur elektrolytischen herstellung von lauge und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
US4543174A (en) Method of making a catalytic lead-based oxygen evolving anode
US4822544A (en) Dry process for fabricating a unitary membrane-electrode structure
EP0222911B1 (en) Highly durable low-hydrogen overvoltage cathode and a method of producing the same
JPS604915B2 (ja) 電解装置用の陽極及びその製法
EP0245201B1 (de) Anode für Elektrolysen
DE1065821B (de) Wasserelektrolyse^
EP0087186B1 (en) Electrode with lead base and method of making same
FR2518583A1 (fr) Electrode recouverte d'un catalyseur presentant une faible surtension pour le degagement de l'oxygene utilisable notamment pour l'electrolyse de l'eau en milieu alcalin et procede pour sa preparation
DE3587430T2 (de) Langlebende überspannungskathode mit niedrigem wasserstoffgehalt und deren herstellung.