RU2012108651A - Способ изготовления потребляющего кислород электрода, его применение и устройство для электролиза - Google Patents

Способ изготовления потребляющего кислород электрода, его применение и устройство для электролиза Download PDF

Info

Publication number
RU2012108651A
RU2012108651A RU2012108651/02A RU2012108651A RU2012108651A RU 2012108651 A RU2012108651 A RU 2012108651A RU 2012108651/02 A RU2012108651/02 A RU 2012108651/02A RU 2012108651 A RU2012108651 A RU 2012108651A RU 2012108651 A RU2012108651 A RU 2012108651A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compaction
rolls
silver
oxygen
powder mixture
Prior art date
Application number
RU2012108651/02A
Other languages
English (en)
Inventor
Андреас БУЛАН
Вальтер КЛЕСПЕР
Original Assignee
Байер Матириальсайенс Аг
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 Байер Матириальсайенс Аг filed Critical Байер Матириальсайенс Аг
Publication of RU2012108651A publication Critical patent/RU2012108651A/ru

Links

Classifications

    • 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
    • C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • 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
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/34—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/04—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
    • H01M12/06—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/08—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type
    • 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
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
    • H01M4/8896—Pressing, rolling, calendering
    • 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
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/9016—Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
    • 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
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/92—Metals of platinum group
    • 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
    • H01M8/08—Fuel cells with aqueous electrolytes
    • H01M8/083—Alkaline 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
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • 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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

1. Способ изготовления потребляющего кислород электрода, который включает следующие стадии:a) приготовление порошковой смеси, состоящей по меньшей мере из полимера, предпочтительно фторированного полимера, особенно предпочтительно политетрафторэтилена (PTFE) в качестве связующего и каталитически активного компонента, предпочтительно компонента, содержащего оксид серебра и/или серебро в качестве каталитически активного материала,b) нанесение порошковой смеси на электропроводящий плоский несущий элемент, иc) уплотнение и закрепление порошковой смеси на несущем элементе посредством валков,отличающийся тем, что поверхность используемых на стадии с) уплотняющих валков снабжена покрытием из карбида вольфрама и обладает шероховатостью не более 0,5 мкм, особенно предпочтительно от 0,1 до 0,35 мкм.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что степень уплотнения порошковой смеси на стадии уплотнения с) составляет от 2,5:1 до 6:1, предпочтительно от 3:1 до 4:1.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для уплотнения на стадии с) используют по меньшей мере одну пару расположенных один над другим валков, из которых в частности оба валка приводятся в движение при помощи мотора.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для уплотнения на стадии с) используют по меньшей мере одну пару расположенных один над другим валков, из которых верхний валок смонтирован с возможностью перемещения относительно нижнего валка для регулирования степени уплотнения.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что для уплотнения на стадии с) используют линейное усилие от 0,2 до 2 кН/см.6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве каталитически активного компонента используют пор�

Claims (13)

1. Способ изготовления потребляющего кислород электрода, который включает следующие стадии:
a) приготовление порошковой смеси, состоящей по меньшей мере из полимера, предпочтительно фторированного полимера, особенно предпочтительно политетрафторэтилена (PTFE) в качестве связующего и каталитически активного компонента, предпочтительно компонента, содержащего оксид серебра и/или серебро в качестве каталитически активного материала,
b) нанесение порошковой смеси на электропроводящий плоский несущий элемент, и
c) уплотнение и закрепление порошковой смеси на несущем элементе посредством валков,
отличающийся тем, что поверхность используемых на стадии с) уплотняющих валков снабжена покрытием из карбида вольфрама и обладает шероховатостью не более 0,5 мкм, особенно предпочтительно от 0,1 до 0,35 мкм.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что степень уплотнения порошковой смеси на стадии уплотнения с) составляет от 2,5:1 до 6:1, предпочтительно от 3:1 до 4:1.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для уплотнения на стадии с) используют по меньшей мере одну пару расположенных один над другим валков, из которых в частности оба валка приводятся в движение при помощи мотора.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для уплотнения на стадии с) используют по меньшей мере одну пару расположенных один над другим валков, из которых верхний валок смонтирован с возможностью перемещения относительно нижнего валка для регулирования степени уплотнения.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что для уплотнения на стадии с) используют линейное усилие от 0,2 до 2 кН/см.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве каталитически активного компонента используют порошок, состоящий из серебра, оксида серебра (I) или оксида серебра (II), или смеси порошков серебра и оксида серебра.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют порошковую смесь, содержащую от 70 до 95% масс. оксида серебра (I), от 0 до 15% масс. порошкообразного металлического серебра и от 3 до 15% масс. фторированных полимеров, в частности политетрафторэтилена.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве несущего элемента используют гибкую текстильную структуру, в частности, выполненную из металлических нитей, предпочтительно из никеля или покрытого серебром никеля.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что линейное усилие, воздействующее на порошковый материал и несущий элемент в процессе реализуемого на стадии с) уплотнения, составляет от 0,2 до 2 кН/см.
10. Способ по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что зазор между прессующими валкам устанавливают таким образом, чтобы при воздействии усилия он составлял от 0,2 до 0,8 мм.
11. Способ по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что окружная скорость вращения валков при реализуемом на стадии с) уплотнении составляет от 0,1 до 20 м/мин, предпочтительно от 1 до 15 м/мин.
12. Применение потребляющего кислород электрода, изготовленного способом по одному из пп.1-11, в качестве потребляющего кислород катода при электролизе, в частности электролизе хлоридов щелочных металлов, или в качестве электрода в топливном элементе или в качестве электрода в аккумуляторной батарее системы «металл/воздух».
13. Устройство для электролиза, в частности, электролиза хлоридов щелочных металлов, которое снабжено потребляющим кислород электродом, изготовленным способом по одному из пп.1-11, в качестве потребляющего кислород катода.
RU2012108651/02A 2011-03-11 2012-03-07 Способ изготовления потребляющего кислород электрода, его применение и устройство для электролиза RU2012108651A (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011005454A DE102011005454A1 (de) 2011-03-11 2011-03-11 Verfahren zur Herstellung von Sauerstoffverzehrelektroden
DE102011005454.5 2011-03-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2012108651A true RU2012108651A (ru) 2013-09-20

Family

ID=45774108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012108651/02A RU2012108651A (ru) 2011-03-11 2012-03-07 Способ изготовления потребляющего кислород электрода, его применение и устройство для электролиза

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20120231353A1 (ru)
EP (1) EP2498327A3 (ru)
JP (1) JP6071219B2 (ru)
KR (1) KR20120104102A (ru)
CN (1) CN102677089A (ru)
DE (1) DE102011005454A1 (ru)
IN (1) IN2012DE00625A (ru)
RU (1) RU2012108651A (ru)
TW (1) TW201250062A (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017040917A1 (en) * 2015-09-01 2017-03-09 Worcester Polytechnic Institute Dry powder based electrode additive manufacturing

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014218368A1 (de) * 2014-09-12 2016-03-17 Covestro Deutschland Ag Sauerstoffverzehrelektrode und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102014218367A1 (de) * 2014-09-12 2016-03-17 Covestro Deutschland Ag Sauerstoffverzehrelektrode und Verfahren zu ihrer Herstellung
WO2018093998A1 (en) * 2016-11-17 2018-05-24 Worcester Polytechnic Institute Kinetic batteries
US11870052B2 (en) 2016-11-17 2024-01-09 Worcester Polytechnic Institute Sprayed formation of batteries
CN106986427B (zh) * 2017-04-28 2020-09-15 南京大学连云港高新技术研究院 一种简化节能型催化极板的制备方法
KR102142551B1 (ko) 2017-07-20 2020-08-07 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극 제조시스템 및 제조방법
KR102167119B1 (ko) 2017-07-20 2020-10-16 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극 제조시스템 및 제조방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH533489A (de) * 1968-12-24 1973-02-15 Merton Gwynn Ross Verfahren zur Herstellung eines Laminates, insbesondere einer Elektrode
US4370284A (en) * 1980-10-31 1983-01-25 Diamond Shamrock Corporation Non-bleeding electrode
DE3710168A1 (de) 1987-03-27 1988-10-13 Varta Batterie Verfahren zur herstellung einer kunststoffgebundenen gasdiffusionselektrode mit metallischen elektrokatalysatoren
FR2788887B1 (fr) * 1999-01-27 2001-04-20 Conseil Et De Prospective Scie Generateurs electrochimiques secondaires alcalins a anode de zinc
JP2001342552A (ja) * 2000-06-05 2001-12-14 Nisshin Steel Co Ltd 耐摩耗性に優れたｃｐｃロール
CN1339616A (zh) * 2000-08-17 2002-03-13 湖南省高程科技有限公司 一种钢基表面耐磨复合涂层的涂复方法
DE10130441B4 (de) * 2001-06-23 2005-01-05 Uhde Gmbh Verfahren zum Herstellen von Gasdiffusionselektroden
DE10148599A1 (de) 2001-10-02 2003-04-10 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Gasdiffusionselektroden aus trockenen Pulvermischungen mittels Walzen
DE10157521A1 (de) 2001-11-23 2003-06-05 Bayer Ag Behandlung der Walzen bei der Herstellung von Gasdiffusionselektroden
DE102005023615A1 (de) 2005-05-21 2006-11-23 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Gasdiffusionselektroden
KR100699150B1 (ko) * 2005-05-25 2007-03-22 엘지전자 주식회사 영상투사기의 투사렌즈 셔터 개폐장치
KR101142589B1 (ko) * 2006-11-15 2012-05-10 파나소닉 주식회사 비수계 이차전지용 집전체, 및 그것을 사용한 비수계 이차전지용 전극판 및 비수계 이차전지
JP5638185B2 (ja) * 2007-04-06 2014-12-10 山陽特殊製鋼株式会社 溶融亜鉛浴部材の表面被覆用材料とその製造方法並びにその部材の製造方法
CN201520082U (zh) * 2009-09-18 2010-07-07 上海大松瓦楞辊有限公司 瓦楞辊的表面处理结构
CN101671806A (zh) * 2009-09-27 2010-03-17 广州有色金属研究院 一种喷涂有金属陶瓷涂层的导电辊及其制造方法
CN104162550A (zh) * 2014-08-20 2014-11-26 成都冶金实验厂有限公司 一种碳化钨夹送辊装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017040917A1 (en) * 2015-09-01 2017-03-09 Worcester Polytechnic Institute Dry powder based electrode additive manufacturing
US10547044B2 (en) 2015-09-01 2020-01-28 Worcester Polytechnic Institute Dry powder based electrode additive manufacturing

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120104102A (ko) 2012-09-20
US20120231353A1 (en) 2012-09-13
TW201250062A (en) 2012-12-16
JP2012188757A (ja) 2012-10-04
CN102677089A (zh) 2012-09-19
JP6071219B2 (ja) 2017-02-01
EP2498327A2 (de) 2012-09-12
IN2012DE00625A (ru) 2015-08-21
EP2498327A3 (de) 2016-11-02
DE102011005454A1 (de) 2012-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012108651A (ru) Способ изготовления потребляющего кислород электрода, его применение и устройство для электролиза
CN102286758B (zh) 气体扩散电极和生产它的方法
Jourdin et al. A novel carbon nanotube modified scaffold as an efficient biocathode material for improved microbial electrosynthesis
US9243337B2 (en) Oxygen-consuming electrode with multilayer catalyst coating and process for the production thereof
US11515541B2 (en) Porous electrode substrate and production method therefor
JP6646704B2 (ja) 改良されたガス拡散電極およびその製造方法
KR101956007B1 (ko) 가스 확산 전극
US20060175195A1 (en) Gas diffusion electrode
US20120100442A1 (en) Oxygen-consuming electrode and process for producing it
TW201622221A (zh) 氣體擴散電極基材及氣體擴散電極基材之製造方法
JP5900488B2 (ja) ガスケット付き電解質膜製造装置及びガスケット付き電解質膜の製造方法
KR20200020714A (ko) 이산화탄소의 환원을 위한 기체 확산 전극
KR20170098298A (ko) 전기화학 디바이스 내의 다공성 접착제 네트워크
TW201842703A (zh) 氣體擴散電極基材之製造方法、及燃料電池
JP5965627B2 (ja) 酸素消費電極およびその製造方法
JP2013067858A (ja) 酸素消費電極およびその製造方法
KR20140113939A (ko) 양성자 교환막용 다공성 전극
US20180241046A1 (en) Catalyst layer for fuel cell electrode and method of producing the same
CN201209167Y (zh) 一种电解臭氧发生器的阳极紧固弹簧压板结构
JP2025077113A (ja) 炭素シートおよびガス拡散電極の製造方法
RU2532430C1 (ru) Способ перемешивания в вакууме мелкодисперсных частиц электрокатализаторов на углеродной основе
JP2012126997A5 (ru)
HK1165510A (en) Gas diffusion electrode and process for production thereof

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20160720