CH474866A - Verfahren zur Herstellung einer Sauerstoffelektrode und nach diesem Verfahren hergestellte Sauerstoffelektrode - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung einer     Sauerstoffelektrode    und nach diesem Verfahren  hergestellte     Sauerstoffelektrode       Eine übliche Silber enthaltende Sauerstoffelektrode  für eine     alkalische    Brennstoffzelle kann dadurch wirk  samer gestaltet werden, dass man ihr Katalysatoren bei  fügt, die die Zahl der erhältlichen freien Elektronen  vergrössern, wobei geeignete Katalysatoren Legierungen  aus Silber mit Cadmium,     Indium,    Zinn oder Antimon  sind. Es ist jedoch schwierig, derartige     Legierungen     direkt mit Silber zu vermischen und dann einen porösen  Aufbau zu erreichen, weil es schwierig ist, die Legierun  gen in gepulverter Form herzustellen.  



  Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur  Herstellung einer Sauerstoffelektrode, das sich dadurch  auszeichnet, dass man eine Silberlegierung, die kataly  tische Eigenschaften aufweist, mit Aluminiumoxyd  kügelchen in einem     Aluminiumoxydgefäss    mahlt, wobei  sich ein aus     Silberlegierungs-Katalysator    und Aluminium  oxyd bestehendes Pulver bildet, dass man das so ge  bildete Pulver mit gepulvertem Silber vermischt, diese  Pulvermischung zu einer Platte formt und dann diese  Platte zu einer Sauerstoffelektrode sintert, in der das  Aluminiumoxyd als Grundgerüst für die katalytische Le  gierung dient.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren ist leicht durch  führbar, und die so hergestellten Sauerstoffelektroden  können in einer alkalischen Brennstoffzelle und ebenso  in einer     Hybridbrennstoffzelle    verwendet werden. Man  kann die     Hybridbrennstoffzelle    als Brennstoffzelle an  sehen, bei der die Brennstoffelektrode durch eine Bat  terieplatte ersetzt     ist,    oder als eine     alkalische    Batterie,  bei der     eine    der Batterieplatten durch eine Sauerstoff  elektrode ersetzt ist.  



  Ferner betrifft die Erfindung eine nach dem erfin  dungsgemässen Verfahren hergestellte Sauerstoffelek  trode.  



       Beispielsweise    kann eine     Silber-Cadmium-,        Silber-          Zinn-,        Silber-Indium-    oder     Silber-Antimon-Legierung     mit den     Aluminiumoxyd-Kügelchen    in einem     Alumi-          niumoxydgefäss    vermahlen werden. Die Legierung kann    etwa 95-40 % Silber und 5-60     %    eines oder mehrere der  anderen Metalle enthalten. Man mahlt zweckmässig so  lange, bis das Gefäss ein Tonerde und Silberlegierung  enthaltendes Pulver mit mindestens 10     GewA    der Le  gierung enthält.

   Das Pulver kann dann aus dem Gefäss  entfernt und, falls dies nötig ist, in einer nicht oxydie  renden Atmosphäre noch weiter gemahlen werden, da  mit es zweckmässig durch ein Sieb mit 350     British     Standard     Mesh,    also einer lichten Maschenweite von  0,042 mm, hindurchgeht.  



  Der nächste Schritt besteht     zweckmässigerweise     darin, ein gepulvertes Silber herzustellen, vorzugsweise  eines, dessen     Partikelgrösse    unter 10     Mikron    liegt.     Dies     kann dadurch erreicht werden, dass man ein organisches  Lösungsmittel verwendet, um eine Basis einer Silber  suspension, die von     Johnson        Matthey    unter dem Han  delsnamen     CS2    vertrieben wird, zu extrahieren.

   Das so  erhaltene Silber kann gründlich mit dem oben herge  stellten Pulver     oder    mit einer Mischung aus den oben  hergestellten Pulvern vermischt werden, wobei das Mi  schungsverhältnis beispielsweise 95 % Silber zu 5  Pulver betragen kann. Falls es gewünscht wird, kann  ein Windsieb verwendet werden, damit man gewähr  leistet, dass Teilchen einer bestimmten Grösse vermischt  werden. Dieses Luft- oder Windsieb verwendet einen  Luftstrom, um die Teilchen in Abhängigkeit von deren  Gewicht verschieden stark abzulenken, so dass es mög  lich ist, aus dem Luftstrom Teilchen zu isolieren, die  zwischen zwei angegebenen Gewichten liegen, und alle  anderen Teilchen auszuschliessen.

   Nach dem Mischen  wird die     Silber-Pulver-Mischung    bei 500-600  C in  einer     inerten,    das heisst nicht oxydierenden Atmosphäre  zu einer Elektrode gepresst. Man sieht, dass das Alu  miniumoxyd als Skelettträger für die Legierung dient.  



  Die erfindungsgemäss hergestellte Elektrode kann  in Verbindung mit einer Wasserstoffelektrode in einer  alkalischen Brennstoffzelle oder in Verbindung mit einer  Batterieplatte in einer     Hybridbrennstoffzelle    verwendet  werden, wobei von letzterer das bekannteste Beispiel      die     Zink-Luft-Batterie    ist, bei der eine Zinkbatterie  platte und eine Sauerstoffelektrode verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zur Herstellung einer Sauerstoffelektrode, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Silberlegierung, die katalytische Eigenschaften aufweist, mit Aluminium oxydkügelchen in einem Aluminiumoxydgefäss mahlt, wobei sich ein aus Silberlegierungs-Katalysator und Alu miniumoxyd bestehendes Pulver bildet, dass man das so gebildete Pulver mit gepulvertem Silber vermischt, diese Pulvermischung zu einer Platte formt und dann diese Platte zu einer Sauerstoffelektrode sintert, in der das Aluminiumoxyd als Grundgerüst für die katalytische Legierung dient. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass das Mahlen in einer nicht oxydie renden Atmosphäre ausgeführt wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Silberlegierung Cadmium, Zinn, Indium oder Antimon enthält. 3. Verfahren nach Patentanspruch I oder Unter anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der im Aluminiumoxydgefäss durchgeführte Mahlvorgang so lange fortgesetzt wird, bis das Gefäss ein Aluminium oxyd und Silberlegierungs-Katalysator enthaltendes Pul- ver enthält, das mindestens 10 GewA an Silberlegie- rungs-Katalysator enthält. 4.

   Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass das aus dem Gefäss entfernte, das Aluminiumoxyd und den Silberlegierungs-Katalysator enthaltende Pulver in einer nicht oxydierenden Atmo sphäre nochmals gemahlen wird, bis eine solche Teil chengrösse erreicht ist, dass das Pulver durch ein Sieb einer lichten Maschenweite von 0,042 mm hindurch geht. 5.

   Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass man das den Silberlegierungs-Kataly- sator und das Aluminiumoxyd enthaltende Pulver mit einem Silberpulver einer Partikelgrösse von weniger als 10 Mikron mischt und man dieses gemischte Pulver zu einer porösen Elektrode formt. 6. Verfahren nach Unteranspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass man das Pulvergemisch zu einer porösen Elektrodenplatte presst und diese in einer nicht oxydierenden Atmosphäre sintert. PATENTANSPRUCH II Nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I her gestellte Sauerstoffelektrode.

   Anrnerkung <I>des</I> Eidg. <I>Amtes für geistiges Eigentum:</I> Sollten Teile der Beschreibung mit der im Patentanspruch gegebenen Definition der Erfindung nicht in Einklang stehen, so sei daran erinnert, dass gemäss Art. 51 des Patentgesetzes der Patentanspruch für den sachlichen Geltungs bereich des Patentes massgebend ist.