SU1203130A1

SU1203130A1 - Способ изготовлени электрода

Info

Publication number: SU1203130A1
Application number: SU843761807A
Authority: SU
Inventors: Светлана Григорьевна Огрызько-Жуковская; Виктор Павлович Белокопытов; Юрий Иванович Головкин; Сергей Федорович Чернышов; Николай Иванович Харьков; Игорь Петрович Наумов; Александр Георгиевич Пшеничников; Геннадий Павлович Беляков; Алексей Михайлович Алашкин; Валентина Николаевна Журавлева
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6878; Институт электрохимии АН СССР
Priority date: 1984-06-28
Filing date: 1984-06-28
Publication date: 1986-01-07

Description

1

Изобретение относитс к технической электрохимии и может быть использовано, в частности, при изготовлении пористых электродов дл электролизеров с твердым- полимерным электролитом, а также электродов , используемых в топливных элементах и других электрохимических устройствах.

Цель изобретени - увеличение срока службы электрода и повьшение надежности его работы.

Пример 1. Электрод изготавливают -в электролизере, разделенном ионообменной мембраной МФ-4СК. Со стороны анодной камеры к мембране принимают титановую платинированную сетку, а со стороны катодной - пористую титановую пластину толщиной 1 мм с общей нористостью 30% и средним диаметром нор 15 мкм. Ано ную камеру заполн ют водой, катодную - 5%-ным раствором PdClij. Осаждение паллади провод т в следующем режиме:

Катодна плотность тока5 мА/см

Напр жение на чейке2,7 В

Температура -40 С Врем электролиза 18 мин . В результате обработки на электродах нолучают гладкое равномерно палладиевое покрытие толощной 6мкм Исследование под NraKpocKonoM элект дов в местах разлома показывает наличие палладиевого покрыти в порах электрода толщиной 2 мкм на вс толщину электрода С 1 мм).

П р и м е р 2. Электрод изготав ливают в том же электролизере, что и в примере 1. Анодную камеру заполн ют водой, а катодную - раствором , включающим, мас.%: (, 3,5; Pl)NOj 0,2, и процесс ведут в следующем режиме: Катодна плотность тока 28 мА/см Температура 60 С - Врем электролиза40 мин Напр жение 2,9 В На пористой основе получают матовое равномерное платиновое покрытие толщиной 8 мкм. Микроскопическое исследование слома электрода показывает наличие платинового покрыти в порах электрода толщиной

03130

1,5-2 мкм на всю толщину электрода (1 мм).

Электроды, изготовленные по примеру- 1 и 2, сохран ют открытую

5 пористость, достаточную дл отвода газообразных продуктов и подвода питающей жидкости при их работе в электролизере разложени воды с твердым полимерным электролитом.

10 Электроды, изготовленные в соответствии с известным способом (пористые, титановые электроды, покрытые платиной), и электроды, из- готовлеьптые в соответствии с при15 мерами 1 и 2, испытывают в качестве анодов и катодов в составе электролизных чеек дл разложени воды с твердым полимерным электролитом . В процессе испытаний контро20 лируют напр жение на чейках, потенциалы электродов при плотности тока 1 А/см. и врем стабильной работы чеек.

В течение первых 400 ч испыта- 25 НИИ в чейках с палладированными

электродами, изготовленными в соответствии с известным способом,наблю- .даетс посто нный рост напр жани , обусловленный ростом потенциала ка30 тода, составл ющий 30 мБ. Через

1200 ч напр жение скачком возрастает на 240 мВ, причем скачок напр жени происходит за счет увеличени потенциала анода. В,результате jci ревизии электродов после разборки установлено, что катод обладает повьшенной хрупкостью в результате наводораживани , а анод на сломе имеет окраску, характерную дл

40 окислов титана.

На чейке с электродами, изготовленными по примеру 1, за 800 ч испытаний напр жение возрастает на 20 мВ за счет роста потенциала ка45 тода и в дальнейшем остаетс стабильным в течение 3000 ч. Ревизи электродов после 3800 ч испытаний не обнаружила изменени в прочностных и прочих свойствах электродов.

50

Платинированные электроды, изготовленные по примеру 2, проработали 3800 ч без изменени потенциалов , в ходе испытаний напр лсение на чейке остаетс стабильным. Приведенные данные свидетельствуют о том, что предлагаемый способ изготовлени электродов значительно повьшгает надежность их работы в электрохимических устройствах в контакте с водородом и кислородом , увеличивает стабильность их характеристик за счет снижени омичес ких потерь в электродах, св занных с наводораживанием или окислением..

Предлагаемый способ, как следует из приведенньк данных, позвол ет, как минимум, в 2,5 раза продлить срок службы электрода без изменени

30

его характеристик. Применение электродов , изготовленных по предлагаемому способу в электролизерах дл разложени воды с твердым поли- мерным электролитом, позвол ет на 15-20% снизить потребл емую мощность путем уменьшени омических потерь в электродах за счет их незначительного окислени и наводора- живани .

Claims

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА для электрохимических процессов , включающий гальваническое осаждение металлического покрытия на пористую основу при пропускании через основу потока газа, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы электрода и надежности его работы, осаждение ведут из раствора электролита, содержащего ионы металлического покрытия, в электролизере с катионообменной мембраной и пористым, анодом в режиме выделения водорода в катодной камере, при этом анодную камеру заполняют водой, а анод и пористую основу размещают вплотную к катионообменной мембране.

SU ,1203130