RU2074459C1 - Electrochemical cell gas-diffusion electrode - Google Patents

Electrochemical cell gas-diffusion electrode Download PDF

Info

Publication number
RU2074459C1
RU2074459C1 RU9595104100A RU95104100A RU2074459C1 RU 2074459 C1 RU2074459 C1 RU 2074459C1 RU 9595104100 A RU9595104100 A RU 9595104100A RU 95104100 A RU95104100 A RU 95104100A RU 2074459 C1 RU2074459 C1 RU 2074459C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
hydrophobic layer
electrode
porosity
catalyst
Prior art date
Application number
RU9595104100A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95104100A (en
Inventor
Б.И. Туманов
Е.Б. Кулаков
Г.И. Гуськова
В.В. Кароник
Н.Д. Макаров
Л.Н. Сысоева
Original Assignee
Научно-производственный комплекс источников тока "Альтэн"
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 Научно-производственный комплекс источников тока "Альтэн" filed Critical Научно-производственный комплекс источников тока "Альтэн"
Priority to RU9595104100A priority Critical patent/RU2074459C1/en
Publication of RU95104100A publication Critical patent/RU95104100A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2074459C1 publication Critical patent/RU2074459C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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

  • Inert Electrodes (AREA)

Abstract

FIELD: air-metal storage batteries and fuel elements. SUBSTANCE: gas-diffusion electrode has hydrophobic layer of carbon-fabric material impregnated with water-repelling agent and having total porosity of 45-80%, catalytic layer composed of catalyst and water-repelling agent covered with hydrophobic layer of nonmetal matrix having porosity of 60-80%. Used as catalyst in catalytic layer are noble metals of group containing silver, platinum, palladium with dopes of group containing magnesium, indium, cadmium, tin, lead in the following proportion of components, mass percent: noble metals, 30-99; dopes, 1-70; water-repelling agent content in hydrophobic layer is 50-90% and in catalytic layer, 10-50%. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электрохимии и касается газодиффузионных электродов для воздушно-металлических батарей и топливных элементов. The invention relates to electrochemistry and relates to gas diffusion electrodes for air-metal batteries and fuel cells.

Известен газодиффузионный электрод (заявка Японии N 60-22471, Н 01 М 4/00, 1985), содержащий электродную основу, на поверхности которой с газовой стороны смонтирована пористая пластина, выполненная из смеси политетрафторэтиленовой смолы и фторсодержащего графита. Known gas diffusion electrode (Japanese application N 60-22471, H 01 M 4/00, 1985) containing an electrode base, on the surface of which a porous plate made of a mixture of polytetrafluoroethylene resin and fluorine-containing graphite is mounted on the gas side.

Недостатком такого электрода является повышенное удельное сопротивление пористой пластины, что не позволяет организовать внешний токоотвод от электрода. The disadvantage of this electrode is the increased resistivity of the porous plate, which does not allow the organization of an external collector from the electrode.

Известен газодиффузионный электрод для электрохимического источника тока (патент США N 4950561, Н 01 М 8/92, 1990 прототип), содержащий по меньшей мере один каталитический слой, состоящий из катализатора и гидрофобизатора. В качестве катализатора используются катализированные углеродные частицы, а в качестве гидрофобизатора гидрофобный полимерный материал. На одну из сторон каталитического слоя напрессована электродная сетка. Known gas diffusion electrode for an electrochemical current source (US patent N 4950561, H 01 M 8/92, 1990 prototype), containing at least one catalytic layer consisting of a catalyst and a water repellent. Catalyzed carbon particles are used as a catalyst, and a hydrophobic polymer material as a hydrophobizer. An electrode grid is pressed onto one side of the catalytic layer.

Недостатком данного электрода является забивание пор каталитического слоя твердым продуктом реакции, что ведет к снижению разрядных характеристик во времени и к уменьшению срока службы электрода. The disadvantage of this electrode is clogging of the pores of the catalytic layer with a solid reaction product, which leads to a decrease in discharge characteristics in time and to a decrease in the service life of the electrode.

Цель данного изобретения повышение стабильности разрядных характеристик за счет снижения падения напряжения во времени. The purpose of this invention is to increase the stability of discharge characteristics by reducing the voltage drop over time.

Поставленная цель достигается тем, что в известном газодиффузионном электроде для электрохимического источника тока, содержащем гидрофобный слой, каталитический слой, состоящий из катализатора и гидрофобизатора, и нанесенный на него гидрофильный слой, гидрофобный слой выполнен из углетканевого материала, пропитанного гидрофобизатором, с общей пористостью 45-80% в каталитическом слое в качестве катализатора использованы благородные металлы, выбранные из группы, содержащей серебро, платину, палладий, с легирующими добавками, выбранными из группы, содержащей магний, индий, кадмий, олово, свинец, при следующем соотношении компонентов, мас. благородные металлы 30 99; легирующие добавки 1 70. При этом содержание гидрофобизатора в гидрофобном слое составляет 50 90% а в каталитическом слое 10 50% а в качестве гидрофильного слоя использована неметаллическая матрица с пористостью 60 80%
Общим признаком заявляемого изобретения является наличие гидрофобного, каталитического и гидрофильного слоев.This goal is achieved by the fact that in the known gas diffusion electrode for an electrochemical current source containing a hydrophobic layer, a catalytic layer consisting of a catalyst and a hydrophobizing agent and a hydrophilic layer deposited thereon, the hydrophobic layer is made of carbon fabric impregnated with a hydrophobizing agent, with a total porosity of 45- 80% of the catalyst layer used noble metals selected from the group consisting of silver, platinum, palladium, with alloying agents selected of the group consisting of magnesium, indium, cadmium, tin, lead, with the following component ratio, wt. noble metals 30 99; dopants 1 70. The content of the hydrophobizing agent in the hydrophobic layer is 50–90% and in the catalytic layer 10–50%, and a nonmetallic matrix with a porosity of 60–80% is used as the hydrophilic layer.
A common feature of the claimed invention is the presence of a hydrophobic, catalytic and hydrophilic layers.

Отличительный признак выполнение гидрофобного слоя из углетканевого материала, пропитанного гидрофобизатором, с общей пористостью 45 80% в каталитическом слое в качестве катализатора использованы благородные металлы, выбранные из группы, содержащей серебро, платину, палладий, с легирующими добавками, выбранными из группы, содержащей магний, индий, кадмий, олово, свинец, при следующем соотношении компонентов, мас. благородные металлы 30 - 99; легирующие добавки 1 70. При этом содержание гидрофобизатора в гидрофобном слое составляет 50 90% а в каталитическом слое 10 50% Кроме того, в качестве гидрофильного слоя использована неметаллическая матрица с пористостью 60 80%
Заявленный газодиффузионный электрод в известных источниках патентной и научно-технической литературы не обнаружен.A distinctive feature is the performance of a hydrophobic layer of carbon fabric material impregnated with a hydrophobizing agent, with a total porosity of 45 to 80% in the catalytic layer, noble metals selected from the group consisting of silver, platinum, palladium, with alloying agents selected from the group containing magnesium were used as catalyst indium, cadmium, tin, lead, in the following ratio of components, wt. noble metals 30 - 99; alloying additives 1 70. The content of the hydrophobizing agent in the hydrophobic layer is 50–90% and in the catalytic layer 10–50%. In addition, a nonmetallic matrix with a porosity of 60–80% was used as the hydrophilic layer.
The claimed gas diffusion electrode in the known sources of patent and scientific literature is not found.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обладает новизной и изобретательским уровнем. Thus, the proposed technical solution has a novelty and inventive step.

Изобретение является промышленно применимым, так как может быть использовано в автономных источниках тока на основе воздушно-металлических батарей и топливных элементов. The invention is industrially applicable, as it can be used in stand-alone current sources based on air-metal batteries and fuel cells.

Предлагаемый газодиффузионный электрод позволяет повысить стабильность разрядных характеристик химического источника тока благодаря применению углетканевого материала для изготовления гидрофобного слоя, позволяющего снизить удельное электрическое сопротивление, а также заданного соотношения степени гидрофобности гидрофобного и каталитических слоев и заданной пористости гидрофобного и гидрофильного слоев, обеспечивающих оптимальную границу трех фаз (газ электролит катализатор). The proposed gas diffusion electrode makes it possible to increase the stability of the discharge characteristics of a chemical current source due to the use of carbon fiber material for the manufacture of a hydrophobic layer, which allows to reduce the electrical resistivity, as well as a predetermined ratio of the degree of hydrophobicity of the hydrophobic and catalytic layers and a given porosity of the hydrophobic and hydrophilic layers, providing an optimal border of three phases ( gas electrolyte catalyst).

На чертеж представлен электрод в собранном виде. The drawing shows the electrode in assembled form.

Электрод содержит гидрофобный слой 1, выполненный из углетканевого материала, пропитанного гидрофобизатором, с общей пористостью 45 80% и являющийся подложкой для катализатора. На гидрофобный слой 1 фильтрационным способом нанесен каталитический слой 2, состоящий из смеси скелетного катализатора и гидрофобизатора. В некоторых случаях на гидрофобный слой 1 могут быть нанесены два или более каталитических слоя, отличающихся степенью гидрофобизации. Причем к гидрофобному слою 1 должен примыкать и каталитический слой 2 с большей степенью гидрофобизации. Содержание гидрофобизатора во всех каталитических слоях составляет 10-50% от общего его количества в электроде. На открытую поверхность каталитического слоя 2 с противоположной стороны от гидрофобного слоя 1 напрессована пористая гидрофильная неметаллическая матрица 3 с пористостью 60-80% проницаемая для электролита. The electrode contains a hydrophobic layer 1 made of carbon fabric impregnated with a water repellent agent, with a total porosity of 45 to 80% and which is a substrate for the catalyst. A catalytic layer 2 consisting of a mixture of a skeletal catalyst and a water repellent is applied to the hydrophobic layer 1 by a filtration method. In some cases, two or more catalytic layers differing in the degree of hydrophobization can be applied to the hydrophobic layer 1. Moreover, the catalytic layer 2 with a greater degree of hydrophobization should also adjoin the hydrophobic layer 1. The content of water repellent in all catalytic layers is 10-50% of its total amount in the electrode. A porous hydrophilic non-metallic matrix 3 with a porosity of 60-80% permeable to electrolyte is pressed onto the open surface of the catalytic layer 2 from the opposite side from the hydrophobic layer 1.

Скелетный катализатор готовят следующим образом. Один из благородных металлов (серебро, платина, палладий) сплавляют с магнием и с одним или несколькими элементами, выбранными из группы, содержащей индий, кадмий, олово, свинец. Из сплава химическим путем удаляется магний полностью или большая его часть. При этом формируется высокодисперсный скелетный катализатор заданного состава, который затем отмывают дистиллированной водой до РН 6 7 и сушат на воздухе при комнатной температуре. A skeletal catalyst is prepared as follows. One of the noble metals (silver, platinum, palladium) is alloyed with magnesium and with one or more elements selected from the group consisting of indium, cadmium, tin, and lead. Magnesium is completely chemically removed from the alloy completely or most of it. In this case, a highly dispersed skeletal catalyst of a given composition is formed, which is then washed with distilled water to pH 6 7 and dried in air at room temperature.

Газодиффузионный электрод в элементе воздушно-алюминиевой батареи работает следующим образом. При подаче воздуха в элемент происходит катодное восстановление кислорода на границе трех фаз: O2+2H2O+4e⇄OH-. Одновременно в элементе протекают электрохимические реакции: анодное растворение алюминия и электрохимическая коррозия с образованием твердого осадка Al(OH)3, который может забивать поры катализатора в газодиффузионном электроде, уменьшая его активную поверхность, что неизбежно приводит к необратимому снижению разрядных характеристик элемента. Присоединенная к катализатору и обращенная к электролиту матрица заданной пористости пропускает электролит, обеспечивая образование трехфазной зоны, и препятствует прохождению твердого осадка Al(OH)3 к катализатору. Последнее обстоятельство обеспечивается тем, что поры матрицы имеют радиус менее 10 мкм (более 80% пор имеют радиус от 0,01 до 1,00 мкм, а радиус остальных менее 20% находится в пределах от 1,00 до 10,00 мкм), а частицы Al(OH)3 имеют размер от 10,0 до 45,00 мкм.Gas diffusion electrode in the cell air-aluminum battery operates as follows. When air is supplied to the element, cathodic oxygen reduction occurs at the boundary of three phases: O 2 + 2H 2 O + 4e⇄OH - . At the same time, electrochemical reactions occur in the cell: anodic dissolution of aluminum and electrochemical corrosion to form a solid precipitate of Al (OH) 3 , which can clog the pores of the catalyst in the gas diffusion electrode, reducing its active surface, which inevitably leads to an irreversible decrease in the discharge characteristics of the cell. A matrix of a given porosity attached to the catalyst and facing the electrolyte passes the electrolyte, providing the formation of a three-phase zone, and prevents the passage of a solid precipitate of Al (OH) 3 to the catalyst. The latter circumstance is ensured by the fact that the pores of the matrix have a radius of less than 10 μm (more than 80% of the pores have a radius of 0.01 to 1.00 μm, and the radius of the remaining less than 20% is in the range from 1.00 to 10.00 μm), and Al (OH) 3 particles have a size of from 10.0 to 45.00 μm.

Предотвращение забивания пор катализатора частицами Al(OH)3 наряду с применением высокоэффективного катализатора и обеспечением заданной степени гидрофобности каталитического и гидрофобного слоя позволяет создать оптимальную границу трех фаз и повысить стабильность разрядных характеристик во времени.The prevention of clogging of the pores of the catalyst by Al (OH) 3 particles, along with the use of a highly efficient catalyst and the provision of a given degree of hydrophobicity of the catalytic and hydrophobic layer, makes it possible to create an optimal boundary between the three phases and increase the stability of discharge characteristics over time.

Далее приведены примеры выполнения электрода, используемого в элементе воздушно-алюминиевой батареи. The following are examples of an electrode used in an air-aluminum battery cell.

Пример 1. На гидрофобный слой с общей пористостью 60% наносят фильтрационным способом каталитический слой, состоящий из гидрофобизированного катализатора, легированного кадмием и магнием, при следующем содержании компонентов, мас. серебро 89,0; кадмий 10,0; магний 1,0. Содержание гидрофобизатора в электроде следующее: в гидрофобном слое 70% в катализаторе 30% Затем проводят сушку при температуре 160oC и после сушки на каталитический слой напрессовывают матрицу из асбокартона пористостью 70%
Пример 2. Электрод, изготовленный по технологии примера 1, имеет общую пористость гидрофобного слоя 60% пористость матрицы 70% при следующем содержании компонентов, мас. серебро 89,0; олово 10,0; магний 1,0 и следующем содержании гидрофобизатора в электроде: в гидрофобном слое 70% в каталитическом слое 30%
Пример 3. Электрод, изготовленный по технологии примера 1, имеет общую пористость гидрофобного слоя 60% пористость матрицы 70% при следующем содержании компонентов, мас. серебро 99,0; магний 1,0 и следующем соотношении гидрофобизатора в электроде: в гидрофобном слое 70% в каталитическом слое 30%
Пример 4. Электрод, изготовленный по технологии примера 1, имеет общую пористость гидрофобного слоя 60% пористость матрицы 70% при следующем содержании компонентов, мас. серебро 29,0; свинец 70,0; магний 1,0 и следующем содержании гидрофобизатора в электроде: в гидрофобном слое 70% в каталитическом слое 30%
Пример 5. Электрод, изготовленный по технологии примера 1, имеет общую пористость гидрофобного слоя 60% пористость матрицы 70% при следующем содержании компонентов, мас. платина 49,0; палладий 50,0; магний 1,0 и следующем содержании гидрофобизатора в электроде: в гидрофобном слое 70% в каталитическом слое 30%
Пример 6. Электрод, изготовленный по технологии примера 1, имеет общую пористость гидрофобного слоя 45% пористость матрицы 60% при следующем содержании компонентов, мас. серебро 79,0; индий 20,0; магний 1,0 и следующем содержании гидрофобизатора в электроде: в гидрофобном слое 50% в каталитическом слое 50%
Пример 7. Электрод, изготовленный по технологии примера 1, имеет общую пористость гидрофобного слоя 45% пористость матрицы 60% при следующем содержании компонентов, мас. серебро 86,0; кадмий 10,0; олово 3,0; магний 1,0 и следующем содержании гидрофобизатора в электроде: в гидрофобном слое 50% в каталитическом слое 50%
Пример 8. Электрод, изготовленный по технологии примера 1, имеет общую пористость гидрофобного слоя 80% пористость матрицы 80% при следующем содержании компонентов, мас. серебро 80,0; индий 10,0; кадмий 10,0; и следующем содержании гидрофобизатора в электроде: в гидрофобном слое 90% в каталитическом слое 10%
Пример 9. Электрод, изготовленный по технологии примера 1, имеет общую пористость гидрофобного слоя 80% пористость матрицы 80% при следующем содержании компонентов, мас. серебро 87,0; индий 10,0; олово 3,0 и следующем содержании гидрофобизатора в электроде: в гидрофобном слое 90% в каталитическом слое 10%
Пример 10. Электрод, изготовленный по технологии примера 1, имеет общую пористость гидрофобного слоя 60% пористость матрицы 70% при следующем содержании компонентов, мас. серебро 99,5; магний 0,5 и следующем содержании гидрофобизатора в электроде: в гидрофобном слое 70% в каталитическом слое 30%
Пример 11. Электрод, изготовленный по технологии примера 1, имеет общую пористость гидрофобного слоя 60% пористость матрицы 70% при следующем содержании компонентов, мас. серебро 27,0; свинец 72,0; магний 1,0 и следующем содержании гидрофобизатора в электроде: в гидрофобном слое 70% в каталитическом слое 30%
Пример 12. Электрод, изготовленный по технологии примера 1, имеет общую пористость гидрофобного слоя 43% пористость матрицы 58% при следующем содержании компонентов, мас. серебро 89,0; кадмий 10,0; магний 1,0 и следующем содержании гидрофобизатора в электроде: в гидрофобном слое 48% в каталитическом слое 52%
Пример 13. Электрод, изготовленный по технологии примера 1, имеет общую пористость гидрофобного слоя 82% пористость матрицы 82% при следующем соотношении компонентов, мас. серебро 89,0; олово 10,0; магний 1,0 и следующем содержании гидрофобизатора в электроде: в гидрофобном слое 92% в каталитическом слое 8%
Результаты испытаний газодиффузионных электродов в воздушно-алюминиевой батарее приведены в таблице.Example 1. On a hydrophobic layer with a total porosity of 60%, a catalytic layer is deposited by a filtration method, consisting of a hydrophobized catalyst doped with cadmium and magnesium, in the following components, wt. silver 89.0; cadmium 10.0; magnesium 1.0. The content of water repellent in the electrode is as follows: in a hydrophobic layer of 70% in a catalyst of 30% Then, drying is carried out at a temperature of 160 o C and after drying a matrix of asbockboard with a porosity of 70% is pressed onto the catalytic layer
Example 2. An electrode made according to the technology of example 1 has a total porosity of the hydrophobic layer of 60%; matrix porosity of 70% with the following content of components, wt. silver 89.0; tin 10.0; magnesium 1.0 and the following water repellent content in the electrode: in the hydrophobic layer 70% in the catalytic layer 30%
Example 3. The electrode made by the technology of example 1 has a total porosity of the hydrophobic layer of 60%; matrix porosity of 70% with the following components, wt. silver 99.0; magnesium 1.0 and the following ratio of water repellent in the electrode: in the hydrophobic layer 70% in the catalytic layer 30%
Example 4. An electrode made according to the technology of example 1 has a total porosity of the hydrophobic layer of 60%; matrix porosity of 70% with the following content of components, wt. silver 29.0; lead 70.0; magnesium 1.0 and the following water repellent content in the electrode: in the hydrophobic layer 70% in the catalytic layer 30%
Example 5. The electrode made by the technology of example 1 has a total porosity of the hydrophobic layer of 60%; matrix porosity of 70% with the following components, wt. platinum 49.0; palladium 50.0; magnesium 1.0 and the following water repellent content in the electrode: in the hydrophobic layer 70% in the catalytic layer 30%
Example 6. An electrode made according to the technology of example 1 has a total porosity of the hydrophobic layer of 45%; matrix porosity of 60% with the following components, wt. silver 79.0; indium 20.0; magnesium 1.0 and the following water repellent content in the electrode: in the hydrophobic layer 50% in the catalytic layer 50%
Example 7. The electrode manufactured by the technology of example 1 has a total porosity of the hydrophobic layer of 45%; matrix porosity of 60% with the following content of components, wt. silver 86.0; cadmium 10.0; tin 3.0; magnesium 1.0 and the following water repellent content in the electrode: in the hydrophobic layer 50% in the catalytic layer 50%
Example 8. The electrode made according to the technology of example 1 has a total porosity of the hydrophobic layer of 80%; matrix porosity of 80% with the following content of components, wt. silver 80.0; indium 10.0; cadmium 10.0; and the following water-repellent content in the electrode: in a hydrophobic layer of 90% in a catalytic layer of 10%
Example 9. The electrode manufactured by the technology of example 1 has a total porosity of the hydrophobic layer of 80%; matrix porosity of 80% with the following content of components, wt. silver 87.0; indium 10.0; tin 3.0 and the following water-repellent content in the electrode: in the hydrophobic layer 90% in the catalytic layer 10%
Example 10. The electrode made by the technology of example 1 has a total porosity of the hydrophobic layer of 60%; matrix porosity of 70% with the following components, wt. silver 99.5; magnesium 0.5 and the following water repellent content in the electrode: in the hydrophobic layer 70% in the catalytic layer 30%
Example 11. The electrode made by the technology of example 1 has a total porosity of the hydrophobic layer of 60%; matrix porosity of 70% with the following components, wt. silver 27.0; lead 72.0; magnesium 1.0 and the following water repellent content in the electrode: in the hydrophobic layer 70% in the catalytic layer 30%
Example 12. An electrode made according to the technology of example 1 has a total porosity of the hydrophobic layer of 43%; matrix porosity of 58% with the following components, wt. silver 89.0; cadmium 10.0; magnesium 1.0 and the following water repellent content in the electrode: in the hydrophobic layer 48% in the catalytic layer 52%
Example 13. The electrode manufactured by the technology of example 1 has a total porosity of the hydrophobic layer of 82%; matrix porosity of 82% in the following ratio of components, wt. silver 89.0; tin 10.0; magnesium 1.0 and the following water-repellent content in the electrode: in the hydrophobic layer 92% in the catalytic layer 8%
The test results of gas diffusion electrodes in an air-aluminum battery are shown in the table.

Сравнение характеристик, представленных в таблице, показывает, что применение предлагаемого газодиффузионного электрода в воздушно-алюминиевой батарее по сравнению с прототипом позволяет снизить падение напряжения элемента от максимального за рассматриваемое время разряда почти вдвое, что обеспечивает повышение стабильности разрядных характеристик электрода. A comparison of the characteristics presented in the table shows that the use of the proposed gas diffusion electrode in an air-aluminum battery in comparison with the prototype can reduce the voltage drop of the cell from the maximum for the considered discharge time by almost half, which improves the stability of the discharge characteristics of the electrode.

Падение напряжения рассчитывается по формуле

Figure 00000002

DUτ, падение напряжения во времени, В;
Uмакс напряжение максимальное, В;
Uкон напряжение на конец разряда, В;
t время разряда, ч.The voltage drop is calculated by the formula
Figure 00000002

DU τ , voltage drop in time, V;
U max voltage maximum, V;
U con voltage at the end of the discharge, V;
t discharge time, h

Электроды, изготовленные с использованием запредельных параметров по пористости, составу катализатора и степени гидрофобности гидрофобного и каталитического слоев, не позволяют достичь оптимальных результатов. Electrodes made using transcendental parameters for porosity, catalyst composition, and hydrophobicity of the hydrophobic and catalytic layers do not allow achieving optimal results.

Claims (1)

Газодиффузионный электрод для электрохимического источника тока, содержащий гидрофобный слой, каталитический слой, состоящий из катализатора и гидрофобизатора, и нанесенный на него гидрофильный слой, отличающийся тем, что гидрофобный слой, служащий и токоотводящим слоем, выполнен из углетканевого материала, пропитанного гидрофобизатором, с общей пористостью 45 80% в каталитическом слое в качестве катализатора использованы благородные металлы, выбранные из группы, содержащей серебро, платину, палладий, с легирующими добавками, выбранными из группы, содержащей магний, индий, кадмий, олово, свинец, при следующем соотношении компонентов, мас. A gas diffusion electrode for an electrochemical current source containing a hydrophobic layer, a catalytic layer consisting of a catalyst and a hydrophobizing agent, and a hydrophilic layer deposited thereon, characterized in that the hydrophobic layer serving and the current-removing layer is made of carbon fabric impregnated with a hydrophobizing agent with a general porosity 45 80% in the catalytic layer as a catalyst used noble metals selected from the group consisting of silver, platinum, palladium, with alloying agents selected and from the group containing magnesium, indium, cadmium, tin, lead, in the following ratio, wt. Благородные металлы 30 99
Легирующие добавки 1 70
при этом содержание гидрофобизатора в гидрофобном слое составляет 50 - 90% а в каталитическом слое 10 50% а в качестве гидрофильного слоя использована неметаллическая матрица с пористостью 60 80%Noble metals 30 99
Alloy additives 1 70
the content of the hydrophobizing agent in the hydrophobic layer is 50–90% and in the catalytic layer 10–50%, and a nonmetallic matrix with a porosity of 60–80% is used as the hydrophilic layer.
RU9595104100A 1995-03-30 1995-03-30 Electrochemical cell gas-diffusion electrode RU2074459C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9595104100A RU2074459C1 (en) 1995-03-30 1995-03-30 Electrochemical cell gas-diffusion electrode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9595104100A RU2074459C1 (en) 1995-03-30 1995-03-30 Electrochemical cell gas-diffusion electrode

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95104100A RU95104100A (en) 1996-06-10
RU2074459C1 true RU2074459C1 (en) 1997-02-27

Family

ID=20165869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9595104100A RU2074459C1 (en) 1995-03-30 1995-03-30 Electrochemical cell gas-diffusion electrode

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2074459C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465692C1 (en) * 2008-09-26 2012-10-27 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Gas-diffusion layer for fuel cell
RU2572106C1 (en) * 2014-08-29 2015-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Завод электрохимических преобразователей" (ООО "ЗЭП") Method for manufacture of water-repelling catalyst for fuel-cell elements

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Заявка Японии N 60-22471, кл. H 01 M 4/00, 1985. 2. Патент США N 4950561, кл. H 01 M 8/02, 1990. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465692C1 (en) * 2008-09-26 2012-10-27 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Gas-diffusion layer for fuel cell
RU2572106C1 (en) * 2014-08-29 2015-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Завод электрохимических преобразователей" (ООО "ЗЭП") Method for manufacture of water-repelling catalyst for fuel-cell elements

Also Published As

Publication number Publication date
RU95104100A (en) 1996-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2361327C2 (en) Structure of gas-diffusion materials and method of making them
US4248682A (en) Carbon-cloth-based electrocatalytic gas diffusion electrodes, assembly and electrochemical cells comprising the same
Takasu et al. Electrocatalytic properties of ultrafine platinum particles for hydrogen electrode reaction in an aqueous solution of sulfuric acid
US4293396A (en) Thin carbon-cloth-based electrocatalytic gas diffusion electrodes, and electrochemical cells comprising the same
CN1166020C (en) Gas diffusion electrode for polymer electrolyte membrane fuel cells
US5523177A (en) Membrane-electrode assembly for a direct methanol fuel cell
CN101583420B (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
CA2139167A1 (en) Electrode Used in Electrochemical Reaction and Fuel Cell Using the Same
EP0603175A1 (en) High utilization supported catalytic metal-containing gas-diffusion electrode, process for making it, and cells utilizing it
JPH0774469B2 (en) Electrocatalytic gas diffusion electrode and method of making the same
CN101384360A (en) Catalyst support for an electrochemical fuel cell
WO2006119147A2 (en) Supports for fuel cell catalysts
KR101019158B1 (en) Catalyst powder, catalyst electrode and electrochemical device
US3600230A (en) Gas-depolarized cell with hydrophobic-resin-containing cathode
Biswas et al. Electrocatalytic activities of graphite-supported platinum electrodes for methanol electrooxidation
US4744879A (en) Oxygen-cathode for use in electrolysis of alkali chloride and process for preparing the same
JPH06212469A (en) Gas diffusion electrode and electrochemical reactor using the electrode
US4564427A (en) Circulating electrolyte electrochemical cell having gas depolarized cathode with hydrophobic barrier layer
RU2074459C1 (en) Electrochemical cell gas-diffusion electrode
US4503132A (en) Fuel cell electrode
JPH0766812B2 (en) Gas diffusion electrode for fuel cells
JP2008177132A (en) Fuel cell
US4092461A (en) Electrochemical generators with a sedimentation bed
Musilová et al. Influence of the electrolyte content of oxygen carbon gas-diffusion electrodes on their electro-chemical performance in acid solutions
JPH02152171A (en) Aluminum-chlorine battery

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090331