Электрод для электрохимических процессов

О П Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл с присоединением заявки 89 С 25 В 11/03 Госуаарстеенны квнвтет СССР ав делан язюбретеиий в вткрмтМ) ДК.3035,2(088.8) Дата опубликования описания 300981 А.Г.Рябухин, В.И.Чуприна, Б.Г,Гришаенко и Л.А.Занэ-Замрий .(72) Авторы иэобретени 1) Заявитель ганский машиностроител нст(54) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИИИЧЕСКИХПРОЦЕССОВ о на сятоторо- неоЯдЮС в кол видимо 1Изобретеййе относится к оборудованию,.предназначенному для электро- химических процессов, в частности к электродам,.применяемвм при электролизе воды, и может найти применение в областях народного хозяйства, свя-, занных с проведением электрохими-: . ческих процессов: в установках для получения кислорода, в аккумуляторах топливных элементахЙзвестиы электроды для электро- химических йроцессов, изготовленные "путем спекания шихты, состоящей из никеля и порообраэующего вещества (1.Недостатком таких электро)ов является. низкая стойкость против. коррозии и большие энергетическйе затраты на процесс электролиза водыНаиболее близким к предлагаемому 20 изобретению является электрод для электрохимических процессов, содержащий пористую никелевую основу с нанесенным на нее активным покрытием сплавом вольФрама с никелем 2, 25Недостатком такого электрода яЭ- ляется низкая стойкость против. коррозии..Цель .изобретения - повышенйе,коррозиойной: стойкости электрода. .30 Эта цель достигается тем, чт пористую никелевую основу нано активное покрытие в качестве к го используют смешанные окислыникеля и кобальта Формулы020 со .структурой перовскита ичестве (1,8;2,2)10 кг на 1 мй поверхности основы.П р и м е р. Для покрытия смешанными оксидами пористый никелевый электрод пропитывается,в течение 8-10 мин смесью растворов нитридов неодима, никеля и кобальта с общей концентрацией 450 г.л " и ионным соотношением компонентов 1:1:2. Электрод затем высушивается до постоянного весу в вакуумном шкафу ВЫ,035 при 20 С и остаточном давлении 10 ам рт. ст., что предотвращает агрегацию смешанных нитратов, и обжигается в муфель." ной печи в воздушной атмосфере при 640-650 С .в течение 25-30 мин. При более низкой температуре не происходит образование структуры типа перовскита при более высокой наблюдается деформирование образцов. В результате такой обработки на всей поверхностипористого электрода формируется смешанный оксид состава Кд 01 Собв со .структурой перовскита, обладающей867944 полупроводниковыми свойствами с влек тронной проводимостью. Именно это обеспечивает повышенные защитные свойства покрыти. Количество покрытия;2,0 ф 10 кг в расчете на 1 м виды 4 ой поверхности (толщина 3,3 мкм) . По аналогичной методике получались электродыс толщиной покрытия 2,8 мкм (380 г.л,смеси нитратов) и 3,8 мкм (520 г.л. смеси нитратов)Электрод работает следующим образом.Опытные образцы в виде дисков диаметром 25 мм и высотой 2 мм использовались в качестве анодов при электролизе 33-ного растворагидроксида калия при габаритнойплотности тока 2500 А/м . Рабочаятемпература составляла 50-60 фС.На работающих ячейках с испытуемымиобразцами периодически снималивольт-амперные характеристики позволяющие судить об энергетике процесса, Время непрерывной работыкаждого образца составляло 120 ч. Наобразцах проводились также коррозионные испытания. Для корроэионныхиспытаний был применен весовой метод.В табл.1 приведены результатыкорроэионных испытаний анодов,Т а б л и ц а 1 т ЮВид покрытия 1,410 1,1 10-Э 0,62 ф 10 2,8 3,3 0 60 10 Э 3,8 никель и МЙМСод 06 со структурой Зо перовскита, проработавших 120 ч в33-ном растворе гидроксида калия .- при габаритной плотности тока 2500 А/м . В табл.2 приведена взаимосвязь габаритной плотности тока и клеммного напряжения для пористых никелевых анодов. покрытых сплавом вольфрамТаблица 2 Клеммное напряжение, В Габаритнаяплотностьтока, А/м Аноды из пористого никеля, покрытые ИЙЯХСо 06, мкм Аноды изпористогоникеля,покрытыесплавом 2,8 3,8 2,19 2,08 2 ю 13 г,го 625 2,33 240 2 г 46 2,49 1250 2,54 2,74 2,70 2,63 1875 2,87 2,76 3,00 296 2500 312 2,99 3,21 3,26 3125 3,37 347 321 3,53 3750 Из данных табл. 1 и 2 видно, что покрытие смешанными оксидами ММ 1 Со 06, с толщйной.2,8 мкм ведет к некоторому 60 снижению скорости коррозии и клем- много напряжения, что можно объяснить разрывами оплошности покрытия.С толщиной 3,8 мкм наблюдается скорость коррозии почти такая же, как 65 И - 01МЖ 1 Со 206Иаи 1 С О,Нйя 1 СоО 6ФЕФ В и с толщиной 3;3 мкм, но повышается клеммное напряжение от 0,05 до .О, 16 В, что можно объяснить частичной блокировкой малых пор и уменьшением рабочей поверхности пористого электрода.Таким образом, покрытие электро дов (анодов) смешанными оксидамиЗаказ 8242/31 Тираж 707 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5(тблщиной 3-3,6 мкм) обеспечиваетмаксимальное снижение скорости коррозии и клеммного напряжения приодинаковой производительности посравнению с электродами, покрытымисплавом вольфрам-никель (скоростькоррозии уменьшается в 2,26 раза,энергоэатраты на 5-10),Электрод для электрохимических процессов, содержаший пористую никелевую основу с нанесенными на нее активным покрытием, о т л и ч а ющ и й с я тем, чтб, с целью повышенияего стойкости, в качестве активногопокрытия он содержит смешанные оксидынеодима, никеля и кобальта формулыИдВ 1 Со 20 со структурой перовскитав количестве (1,8-2,2)10" кг на 1 мвидимой поверхности основы,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Рябухин А.Г, Электрохимическиео н корроэионные свойства пористыхэлектродов. Челябинск, 1976, с.81105.2. Авторское свидетельство СССРР 425980, .кл. С 23 В 5/32, 1974 (про(5 тотип).