CH477097A - Sauerstoffelektrode und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

  Sauerstoffelektrode und     Verfahren        zu    deren Herstellung    Die vorliegende Erfindung betrifft Sauerstoffelektro  den, die beispielsweise in     Alkalibrennstoffzellen    oder  auch in     Hybridbrennstoffzellen        verwendet    werden kön  nen. Man kann die     Hybridbrennstoffzellen    als Brenn  stoffzellen ansehen, bei denen die Brennstoffelektrode  durch eine Batterieplatte ersetzt ist, oder als eine alka  lische Batterie, bei der eine der Batterieplatten durch  eine Sauerstoffelektrode ersetzt ist.  



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine  Sauerstoffelektrode, die eine poröse Platte aufweist, die  aus einer gesinterten Mischung aus Silberpartikeln und  Partikeln einer     Silber-Cadmiumlegierung    aufgebaut ist,  und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Silber  Cadmiumlegierung     y-Messingstruktur    aufweist.  Die       Gamma-Messingstruktur    entspricht einer D8 .-Sym  metrie.

     Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Her  stellung der erfindungsgemässen Sauerstoffelektroden,  das sich dadurch auszeichnet, dass Silber und Cadmium  zu einer Legierung, die     y-Messingstruktur    aufweist, le  giert werden, diese Legierung in einer nicht oxydieren  den Atmosphäre zu Legierungspartikeln gemahlen wird  und die Legierung mit Silberpartikeln gemischt wird und  die Mischung gepresst und in einer nicht oxydierenden  Atmosphäre gesintert wird.  



  Die Anwesenheit der     Cadmium-Silberlegierung    in  der     erfindungsgemässen    Elektrode weist einen katalyti  schen Einfluss auf, der die Zahl der erhältlichen freien  Elektronen vergrössert und dadurch die Wirksamkeit der  Elektrode erhöht.

   Es gibt Legierungen anderer Ele  mente, die einen ähnlichen Einfluss auf die spezielle Art  der erfindungsgemäss verwendeten     Cadmiumlegierung     aufweisen, aber die     Silber-Cadmiumlegierung,    die     y-Mes-          singstruktur    besitzt, bietet den Vorteil, dass sie der ein  zige geeignete Legierungskatalysator ist, der direkt mit  dem Silber vermischt und zu einer porösen Platte     ge-          presst    und gesintert werden kann.

   Bei anderen Legie  rungskatalysatoren, selbst bei     Silber-Cadmiumlegierun-          gen,    die eine andere Struktur als     y-Messingstruktur    be-    sitzen, ist eine derartige Verarbeitungsweise nicht mög  lich.  



  Die erfindungsgemässen Elektroden können bei  spielsweise nach der folgenden Arbeitsweise hergestellt  werden:       Es        werden        beispielsweise        40        Gew.-%        Silber        mit        60          Gew.-%        Cadmium        legiert,        wodurch        sich        eine        Legierung     mit einer     y-Messingstruktur    ausbildet.

   Die Legierung  wird in einer nicht oxydierenden Atmosphäre gemahlen,  bis sie genügend fein ist, um durch ein Sieb mit 350     Bri-          tish    Standard     Mesh,    also ein Sieb mit einer lichten Ma  schenweite von 0,042 mm, hindurchzugehen.  



  Der nächste Schritt besteht darin, ein fein verteiltes  Silber herzustellen, dessen     Partikelgrösse    unter 10     Mi-          kron    liegt. Dies kann dadurch erreicht werden, dass man  ein organisches Lösungsmittel verwendet, um eine Basis  der Silberdispersion, die von     Johnson        Matthey    unter der  Bezeichnung     CS2    vertrieben wird, zu extrahieren. Das  so hergestellte Silber wird dann mit der     Silber-Cadmium-          legierung    in Anteilen von 95     Gew.-1/o    Silber zu 5     Gew.-          o/o    Legierung vermischt.

   Das erhaltene Pulver wird dann  gründlich gemischt und mit 35     kg/cm2    zu einer Platte  gepresst. Die Platte wird bei 500 bis 600  C in einer  nicht oxydierenden Atmosphäre, gegebenenfalls unter  Druck, gesintert. Die Platte kann dann direkt als Elek  trode verwendet werden.  



  Damit die Silberteilchen und die verwendeten Teil  chen der     Silber-Cadmiumlegierung    die benötigte Grösse  aufweisen, wird vorzugsweise ein Luft- oder Windsieb  angewandt. Dieses Sieb verwendet einen Luftstrom, um  die Teilchen in Abhängigkeit von deren Gewicht ver  schieden stark abzulenken, so dass es möglich ist, aus  dem Luftstrom Teilchen zu isolieren, die zwischen zwei  angegebenen Gewichten liegen, und alle anderen Teil  chen auszuschliessen. Das Silber wird zuerst in ein Sieb  gegeben, und die Teilchen mit dem gewünschten Ge  wicht werden gewonnen. Dasselbe Verfahren wird für  die     Silber-Cadmiumlegierung    angewandt, und dann wird  die Mischung, wie oben beschrieben, durchgeführt.

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

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Sauerstoffelektrode, die eine poröse Platte auf weist, die aus einer gesinterten Mischung aus Silber partikeln und Partikeln einer Silber-Cadmiumlegierung aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Silber- Cadmiumlegierung y-Messingstruktur aufweist. Il.

   Verfahren zur Herstellung einer Sauerstoffelek- trode gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Silber und Cadmium zu einer Legierung, die 1-Mes- singstruktur aufweist, legiert werden, diese Legierung in einer nicht oxydierenden Atmosphäre zu Legierungs partikeln gemahlen wird, und die Legierung mit Silber partikeln gemischt und die Mischung gepresst und in einer nicht oxydierenden Atmosphäre gesintert wird.

   UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekenn zeichnet, dass die Partikel der Silber-Cadmiumlegierung mit y-Messingstruktur so lange gemahlen werden, bis sie durch ein Sieb einer lichten Maschenweite von 0,042 mm hindurchgehen und sie dann mit Silberpartikeln einer Teilchengrösse von unter 10 Mikron gemischt werden.

   <I>Anmerkung des</I> Eidg. <I>Amtes für geistiges Eigentum:</I> Sollten Teile der Beschreibung mit der im Patentan spruch gegebenen Definition der Erfindung nicht in Ein klang stehen, so sei daran erinnert, dass gemäss Art. 51 des Patentgesetzes der Patentarispruch für den sach lichen Geltungsbereich des Patentes massgebend ist.