Способ изготовления электрода

(56) Авторское свидетВ 729284, кл. С 25 ВПатент США Р 42038кл. 204-24, опублик.Патент США Р 40453кл. 204-24, опублик. сажпоереэаповынае- ер оиежий 397 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ вская,оловкинков, И.П.На"Г.П.Беля.Журавлева(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛ ТРОДА для электрохимических про сов, включающий гальваническое дение металлического покрытия н ристую основу при пропускании ч основу потока газа, о т л и ч ю щ и й с я тем, что, с целью шения срока службы электрода и дежности его работы, осаждение в дут из раствора электролита, сод жащего ионы металлического покрь в электролизере с катионообменн мембраной и пористым анодом в р ме выделения водорода в катодно камере, при этом анодную камеру полняют водой, а анод и пористую основу размещают вплотную к кат онообменной мембране.12031 г 28 мА/см60 С 50 Изобретение относится к технической электрохимии и может быть использовано, в частности, при изготовлеции пористых электродов для электропиэеров с твердым полимер ным электролитом, а также электродов, используемых в топливных элементах и других электрохимических устройствах.Цель изобретения - увеличение О срока службы электрода и повышение надежности его работы.П р и м е р 1. Электрод изготавливают в электролизере, разделенном иоц.обменной мембраной 1 ФСК. Со стороны анодной камеры к мембране при,.имают титановую платиннровану.о етку, а со стороны катодной - пористую титановую пластину толщиной 1 мм с общей пористостью 307 20 и средним диаметром пор 15 мкм. Анодную камеру заполняют водой, катодную - 5 Х-ным раствором РЙС 1. Осаждение палладия проводят в следующем режиме: 25Катодная плотностьтока 5 мА/см"Напрякение наячейке 2,7 ВоТемпература 40 С 30Бремя электролиза 18 минБ результате ббработки на электродах получают гладкое равномерное палладиевое покрытие толщиной бмкм. Исследование под микроскопом электродов в местах разлома показывает наличие палладиевого покрытия в порах электрода толщиной 2 мкм на всю толщину электрода (1 мм).40П р и м е р 2. Электрод изготавливают в том же электролизере, что и в примере 1. Анодную камеру заполняют водой, а катодную - раствором, включающим, мас.Х: НР 1 С 16 З,э, РЛОз 0,2, и процесс ведут вг45 следующем режиме:Катодная плотность токаТемпература.Время электролиза 40 минНапряжение 2,9 ВНа пористой основе получают ма-товое равномерное. платиновое покрытие толщиной 8 мкм. Микроскопическое исследование слома электрода показывает наличие платинового покрытия в порах электрода толщиной 3021,5-2 мкм на всю толщину электрода (1 мм 1,Электроды, изготовленные по примеру. 1 и 2, сохраняют открытуюпористость, достаточную для отводагазообразных продуктов и подводапитающей жидкости при их работе вэлектролизере разложения воды ствердым полимерным электролитом.Электроды, изготовленные в соответствии с известным способом(пористые титановые электроды, покрытые платиной),и электроды, изготовленные в соответствии с примерами 1 и 2, испытывают в качестве анодов и катодов в составеэлектролизных ячеек для разложенияводы с твердым полимерным электролитом. В процессе испытаний контролируют напряжение на ячейках, потенциалы электродов при плотности тока 1 А/см и время стабильной работы ячеек,В течение первых 400 ч испытаний в ячейках с палладированнымиэлектродами, изготовленными в соответствии с известным способомгнаблюдается постоянный рост напряжния,обусловленный ростом потенциала катода, составляющий 30 мБ. Через1200 ч напряжение скачком возрастает на 240 мБ, причем скачок напряжения происходит за счет увеличенияпотенциала анода, В результатеревизии электродов после разборкиустановлено, что катод обладаетповышенной хрупкостью в результате1наводораживания, а анод на сломеимеет окраску, характерную дляокислов титана.На ячейке с электродами, изготовленными по примеру 1, за 800 чиспытаний напрякение возрастает на20 мВ за счет роста потенциала катода и в дальнейшем остается стабильным в течение 3000 ч. Ревизияэлектродов после 3800 ч испытанийне обнаружила изменения в прочностных и прочих свойствах электродов. Платинированные электроды, изготовленные по примеру 2, проработали 3800 ч без изменения потенциалов, в ходе испытаний напряжение на ячейке остается стабильным.Приведенные данные свидетельствуют о том, что предлагаемый способ изготовления электродов значительно повьппает надежность их рабоТираж 636 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5Заказ 8388/32 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ты в электрохимических устройствах в контакте с водородом и кислородом, увеличивает стабильность их характеристик за счет снижения омических потерь в электродах, связанных с наводораживанием или окислением.Предлагаемый способ, как следует из приведенных данных, позволяет, как минимум, в 2,5 раза продлить срок службы электрода без изменения 130 4его характеристик. Применение электродов, изготовленных по предлагаемому способу в электролизерах для разложения воды с твердым полимерным электролитом, позволяет на 15-207. снизить потребляемую мощность путем уменьщения омических потерь в электродах ва счет их незначительного окисления и наводораживания.