JPH03166393A - Electrode for generating hydrogen - Google Patents

Electrode for generating hydrogen

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JPH03166393A
JPH03166393A JP2219035A JP21903590A JPH03166393A JP H03166393 A JPH03166393 A JP H03166393A JP 2219035 A JP2219035 A JP 2219035A JP 21903590 A JP21903590 A JP 21903590A JP H03166393 A JPH03166393 A JP H03166393A
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JP
Japan
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electrode
coating
oxide
metal
nickel
Prior art date
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Application number
JP2219035A
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Japanese (ja)
Inventor
Masanobu Wakizoe
雅信 脇添
Yasuhide Noaki
康秀 野秋
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the inexpensive electrode for hydrogen generation of a low overvoltage and long life by solutionizing a specific ratio of Ti into the oxide of Ni or Co clad on a conductive base material and regulating the formation of a hydroxide in a specific aq. alkaline soln. CONSTITUTION:The oxide of at least one kind of metals of the Ni and Co is clad on the conductive base material to obtain the electrode for hydrogen generation. The Ti is incorporated as a solid soln. into the above-mentioned clad at 0.1 to 3.0mol% of the total metal. The resistance to reduction is imparted to the electrode active material of the oxide in this way. Further, the formation ratio of the hydroxide of the Ni or Co defined by the formation ratio of the hydroxide =H1 (H0+H1)X100% (H0: the height of the main intensity of X-ray diffraction of the metal, H1: the height of the main intensity of X-ray diffraction of the metal hydroxide) is so regulated as to attain <=15% when the magnetic clad is subjected to potential scanning at 0.2mV/sec from the hydrogen generation potential to 0mVvsNHE in the aq. alkaline soln. of 35% and 95 deg.C. The electrode of the low overvoltage and long life having the secure clad highly resistant to corrosive eluation is obtd. in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、食塩電解、水電解等のアルカリ溶液中での水
素発生用電極に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electrode for hydrogen generation in alkaline solutions such as salt electrolysis and water electrolysis.

更に詳しくは過電圧が低く、寿命が長く、且つ安価な水
素発生用電極に関するものである。
More specifically, the present invention relates to an electrode for hydrogen generation that has low overvoltage, long life, and is inexpensive.

[従来の技術] 工.ネルギーコストの高騰に伴ない工業電解の分野では
、水素電極反応に費される過電圧の低減を図るために、
活性陰極の研究開発が活発に行われている。
[Conventional technology] Eng. In the field of industrial electrolysis, as energy costs soar, in order to reduce the overvoltage used in hydrogen electrode reactions,
Research and development of active cathodes is being actively conducted.

これらの電極として、金属、合金またはこれらの混合物
を活物質とするものと、金属酸化物、複合酸化物あるい
は金属酸化物の混合物を活物質とするものとがある。
These electrodes include those that use metals, alloys, or mixtures thereof as active materials, and those that use metal oxides, composite oxides, or mixtures of metal oxides as active materials.

前者の金属、合金またはこれらの混合物を活物質とする
電極は連続的な水素電極反応の過程において、電極の過
電圧が経時的に増大し、その電極活性が失われてしまう
という本質的な欠点を持っている。
The former electrodes that use metals, alloys, or mixtures thereof as active materials have the essential drawback that the overvoltage of the electrode increases over time during the continuous hydrogen electrode reaction process, and the electrode activity is lost. have.

一方、後者の金属酸化物を活物質とするものは、その中
の1つとして、特開昭57− 181078号公報に、
表面が厚み0.0025 〜0.1 a mのNiOで
覆われたニッケル粉末を熱間プレスした電極において、
酸化の進行を防止するためにその表面層をニッケルとチ
タンとの混合酸化物とした電極が開示されている。この
電極はチタンをニッケルとの混合酸化物として含有して
いるため過電圧の低下が極めて不十分であり、電解に供
される間、被覆と基材との密着性が低下してしまうこと
もある。また、連続的な水素電極反応の間に金属酸化物
が短期間のうちに容易に金属に還元される。還元された
電極は従来用いられてきた金属等を活物質とする電極と
同様に、過電圧が経時的に上昇し、また、逆電流により
容易に被覆物が溶出して電極活性を失うという欠点があ
る。
On the other hand, one of the latter uses a metal oxide as an active material, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 181078/1983.
In an electrode made of hot-pressed nickel powder whose surface is covered with NiO with a thickness of 0.0025 to 0.1 am,
An electrode is disclosed in which the surface layer is made of a mixed oxide of nickel and titanium in order to prevent the progress of oxidation. Since this electrode contains titanium as a mixed oxide with nickel, the overvoltage reduction is extremely insufficient, and the adhesion between the coating and the base material may deteriorate during electrolysis. . Additionally, metal oxides are easily reduced to metals within a short period of time during continuous hydrogen electrode reactions. Reduced electrodes have the same disadvantages as conventional electrodes that use metals as active materials, that overvoltage increases over time, and that the coating easily dissolves due to reverse current and loses electrode activity. be.

また、特開昭57− 82483には、ニッケル、コバ
ルトから選ばれた少なくとも一種の金属の酸化物を含有
する層を被覆した水素発生用の電極およびその製造方法
が開示されている。該金属酸化物を活物質とする電極は
、従来用いられていた金属等を活物質とする電極と比較
すれば、より長期間活性を維持できるものの、工業的に
有用な電極としては、まだ、活性を′a持する期間が短
いという欠点を有していた。その原因は連続的な水素電
極反応により、金属酸化物が徐々に金属に還元されてし
まい経時的に過電圧が上昇することにあった。これを改
良する電極として、ニッケル、コバルトから選ばれた少
なくとも一種の金属酸化物にチタンを0.5〜20モル
%含有する溶射被覆であることを特徴とする水素発生用
の電極(特開昭60− 28682号公報)が提案され
ている。
Further, JP-A-57-82483 discloses an electrode for hydrogen generation coated with a layer containing an oxide of at least one metal selected from nickel and cobalt, and a method for manufacturing the same. Although electrodes using metal oxides as active materials can maintain their activity for a longer period of time compared to conventionally used electrodes using metals as active materials, they are still insufficient as industrially useful electrodes. It has the disadvantage that it retains its activity for a short period of time. The reason for this was that the metal oxide was gradually reduced to metal due to continuous hydrogen electrode reactions, and the overvoltage increased over time. As an electrode to improve this, an electrode for hydrogen generation (Japanese Patent Laid-Open No. 60-28682) has been proposed.

これは金属酸化物が金属に還元され、その結果連続的な
水素電極反応の過程において電極の過電圧が経時的に増
大し、活性を失うことを防止するために、チタンを含有
させたものであり、確かに長期間活性を維持することが
できた。しかしながら、長明間電解に供される間に、あ
る場合には被覆物の機械的強度が経時的に低下してしま
い、必ずしも充分な活性維持期間を示さないこともあっ
た。
This contains titanium in order to prevent metal oxides from being reduced to metals, resulting in the overvoltage of the electrode increasing over time in the process of continuous hydrogen electrode reactions and loss of activity. , it was indeed able to maintain its activity for a long period of time. However, in some cases, the mechanical strength of the coating deteriorates over time during long-term electrolysis, and the coating does not necessarily maintain its activity for a sufficient period of time.

この原因は運転中の電解槽がその運転を停止される時必
然的に発生する逆電流によって、被覆中のニッケルが水
酸化物に変質し、活性を低下させると共に腐食溶出を生
じ、被覆物の機械的強度を低下させることにあった。ま
た、その機械的強度低下の大きさは電解液のアルカリ濃
度に比例するものであった。
The reason for this is that the reverse current that inevitably occurs when an operating electrolytic cell is stopped causes the nickel in the coating to transform into hydroxide, reducing activity and causing corrosion and elution, which causes the coating to deteriorate. This resulted in a decrease in mechanical strength. Furthermore, the magnitude of the decrease in mechanical strength was proportional to the alkaline concentration of the electrolyte.

[発明が解決しようとする課題] 本発明は、上記従来技術の問題を解消し、電解停止時に
発生する逆電流によって、特に高温・高濃度のアルカリ
岐中において、被覆物の機械的強度低下を起さない。工
業的に用いるに充分な活性維持朋間と耐久性を有する電
極を提供しようとするものである。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and prevents the mechanical strength of the coating from decreasing due to the reverse current generated when electrolysis is stopped, especially during high-temperature and high-concentration alkali treatment. I won't wake you up. The present invention aims to provide an electrode that has sufficient activity maintenance space and durability for industrial use.

[課題を解決するための手段] 本発明者等は前記の被覆物の機械的強度の低下を防止す
るため鋭意検討した結果、ニッケル、コバルトから選ば
れた少なくとも一種の金属の酸化物を電導性基材に被覆
した水素発生用電極において、被覆中の全金属元素に対
し、0.1〜3.0モル%のチタンを固溶体として含有
し、かつ35%、90℃のアルカリ性水溶液中において
、該被覆を水素発生電位からOn+v(vs.NIIE
)まで0.2IIIV/secで電位走査させた時、X
線回折のピーク高さの比から計算される被覆のニッケル
及び/又はコバルトの水酸化物の生戊比を15%以下と
することにより、特に高温・高濃度のアルカリ溶液中に
おいて被覆物の機械的強度が大きく改善されることを見
出し、本発明を完成させた。
[Means for Solving the Problems] As a result of intensive studies in order to prevent the mechanical strength of the coating from decreasing, the present inventors have made an oxide of at least one metal selected from nickel and cobalt conductive. The hydrogen generating electrode coated on the base material contains 0.1 to 3.0 mol% of titanium as a solid solution based on the total metal elements in the coating, and 35% titanium in an alkaline aqueous solution at 90°C. The coating is turned on from the hydrogen generation potential (vs. NIIE
), when the potential is scanned at 0.2IIIV/sec,
By setting the production ratio of nickel and/or cobalt hydroxide in the coating to 15% or less, which is calculated from the ratio of the peak heights of line diffraction, the mechanical properties of the coating are improved, especially in high-temperature and high-concentration alkaline solutions. The present invention was completed based on the discovery that the optical strength was greatly improved.

被覆中のニッケル、コバルトから選ばれた少なくとも一
種の金属の酸化物は、電極に活性即ち低過電圧を与え(
すなわち、電極活物質として働き)、チタンは電極活物
質に還元耐性を与える。
The oxide of at least one metal selected from nickel and cobalt in the coating provides the electrode with activation, that is, low overvoltage (
(i.e., acts as an electrode active material), and titanium provides reduction resistance to the electrode active material.

ここに言う還元耐性とは連続的な水素発生反応の後にお
いても電極活物質が還元されないで酸化物の状態を維持
する性質と定義する。
The reduction resistance referred to herein is defined as the property of the electrode active material maintaining its oxide state without being reduced even after continuous hydrogen generation reactions.

またここにいう水酸化物の生成比とは、下記のとおり定
義されるものである。
Furthermore, the hydroxide production ratio referred to herein is defined as follows.

Ha:X線回折法で測定した金属の主強度の高さ。被覆
が2種類以上の金属を含む場合には、それぞれの主強度
の高さの和。
Ha: height of main strength of metal measured by X-ray diffraction method. If the coating contains two or more metals, the sum of the respective principal strengths.

H+:X線回折法で測定した金属水酸化物の主強度の高
さ。被覆が2種類以上の金属の水酸化物を含む場合には
それぞれの金属水酸化物の主強度の高さの和。
H+: height of main intensity of metal hydroxide measured by X-ray diffraction method. If the coating contains hydroxides of two or more metals, the sum of the principal strengths of each metal hydroxide.

本願発明者等はニッル、コバルトの金属酸化物を活物質
とする電極を、特に高温・高濃度のアルカリ溶液中で長
期間電解に供した時、被覆物の機械的強度低下を生じた
場合の電極を調べてみると、多数回に亘る逆電流の履歴
によって、被覆物中のニッケルが水酸化物に変質し、活
性の低下と腐食溶出を生じせしめ被覆物の機械的強度低
下を引き起こしていることを見出した。
The inventors of the present application have discovered that when an electrode containing a metal oxide of nickel or cobalt as an active material is subjected to electrolysis for a long period of time in a high-temperature, high-concentration alkaline solution, the mechanical strength of the coating decreases. Examining the electrode, we found that due to the history of multiple reverse currents, the nickel in the coating transformed into hydroxide, resulting in a decrease in activity and corrosion elution, causing a decrease in the mechanical strength of the coating. I discovered that.

そして、上式において定義される水酸化物の生成比を1
5%以下とすることによって、特に高温・高濃度のアル
カリ溶液中において長期間電解に供されていも、全く被
覆物の機械的強度低下を引き起こさない、長寿命の水素
発生用電極を完成させることができたのである。
Then, the hydroxide production ratio defined in the above formula is set to 1
To complete a long-life hydrogen generation electrode that does not cause any decrease in the mechanical strength of the coating, even if it is subjected to electrolysis for a long period of time, especially in a high-temperature, high-concentration alkaline solution, by setting the content to 5% or less. was completed.

また、この峙、該被覆の酸化度、好ましくは初期酸化度
として20〜75%とすることが好ましく、それによっ
て水酸化物の生成比が15%以下の、かつ水素過電圧の
低い長寿命の被覆が容易に得られる。
In addition, in view of this, it is preferable that the oxidation degree of the coating, preferably the initial oxidation degree, is 20 to 75%, so that the hydroxide production ratio is 15% or less and the hydrogen overvoltage is low and the coating has a long life. can be easily obtained.

ここに云う初期酸化度とは、未通電状態における酸化度
のことであり、酸化度とは、下記のとおり定義されるも
のである。
The initial oxidation degree referred to herein is the oxidation degree in a non-energized state, and the oxidation degree is defined as follows.

酸化度− H2×100(X) Ha +H2 HssX線回折法で測定した金属の主強度の高さ。被覆
が2種類以上の金属を含む場合には、夫々の主強度の高
さの和。
Oxidation degree - H2 x 100 (X) Ha + H2 HssHeight of main strength of metal measured by X-ray diffraction method. If the coating contains two or more metals, the sum of the respective principal strengths.

H2:X線回折法で測定した金属酸化物の主強度の高さ
。被覆が2種類以上の金属の酸化物を含む場合には夫々
の金属酸化物の主強度の高さの和。
H2: Height of main intensity of metal oxide measured by X-ray diffraction method. If the coating contains oxides of two or more metals, the sum of the principal strengths of the respective metal oxides.

酸化度が20%に満たない場合は、本発明の目的とする
充分な活性維持期間を示さないこともある。
If the degree of oxidation is less than 20%, the activity may not be maintained for a sufficient period as the object of the present invention.

また、N2吸着BET法による被覆の比表面積はこの初
期酸化度の範囲内において1a+27g以下である。
Further, the specific surface area of the coating obtained by the N2 adsorption BET method is 1a+27g or less within this initial oxidation degree range.

本″発明において被覆中のチタンの含有率は0.1〜3
,0モル%である。金属酸化物の還元を抑制するために
は0.1モル%以上であることが必要であり、好ましく
は0.2モル%以上であり、特に好ましいのは0.5モ
ル%以上である。又、チタンの含有率が3,0モル%を
越えると被覆の機械的強度が低下し、被覆と基材の密着
性低下も生じ好ましくない。
In the present invention, the content of titanium in the coating is 0.1 to 3
,0 mol%. In order to suppress the reduction of metal oxides, the content must be 0.1 mol% or more, preferably 0.2 mol% or more, and particularly preferably 0.5 mol% or more. Moreover, if the content of titanium exceeds 3.0 mol %, the mechanical strength of the coating will decrease, and the adhesion between the coating and the base material will also decrease, which is not preferable.

ここに言うチタンの含有率とは被覆に含有されているニ
ッケル、コバルト、チタンすべての原子中におけるチタ
ン原子の割合を示すもので、被覆を融解合剤で融解して
熱水に溶解したのち硫酸を加え、安定な酸性溶液とした
後、すべての元素をそれぞれに原子吸光法もしくはプラ
ズマ発光分光法で定量し、チタン原子をモル%で表示し
たものである。
The titanium content here refers to the proportion of titanium atoms among all the nickel, cobalt, and titanium atoms contained in the coating. After the coating is melted with a melting mixture and dissolved in hot water, it is dissolved in sulfuric acid. was added to make a stable acidic solution, and then all the elements were individually quantified by atomic absorption spectroscopy or plasma emission spectroscopy, and titanium atoms are expressed as mol%.

本発明において、ニッケル、コバルトから選ばれた少な
くとも一種の金属の酸化物は、単独のニッケルの酸化物
であっても良いし、単独のコバルトの酸化物であっても
良いし、ニッケル酸化物とコバルト酸化物との混合物又
はニッケルとコバルトの複合酸化物であってもよい。
In the present invention, the oxide of at least one metal selected from nickel and cobalt may be a single nickel oxide, a single cobalt oxide, or a nickel oxide and a single cobalt oxide. It may be a mixture with cobalt oxide or a composite oxide of nickel and cobalt.

この内で最も好ましいものはニッケル酸化物である。コ
バルト酸化物はニッケル酸化物と同様に本発明の目的に
好適なものであるが、詳細に比較すると、ニッケル酸化
物の方がコバルト酸化物よりも電極活性において優って
いる。
Among these, the most preferred is nickel oxide. Cobalt oxide is suitable for the purposes of the present invention, as is nickel oxide, but when compared in detail, nickel oxide is superior to cobalt oxide in terms of electrode activity.

本発明においてチタンは、チタン金属あるいはチタン金
属酸化物であっても良く、ニッケルコバルトから選ばれ
た少なくとも一種の金属酸化物に固溶している。ニッケ
ル及び/又はコバルトとチタンとが被覆中において複合
酸化物を形或すると、その水素過電圧は上昇し、被覆の
機械的強度も小さくなってしまう。本願はチタンを固溶
体として含有することにより、水素過電圧の低い、かつ
機械的強度の優れた被覆を形戊するのである。
In the present invention, titanium may be a titanium metal or a titanium metal oxide, and is dissolved in at least one metal oxide selected from nickel and cobalt. When nickel and/or cobalt and titanium form a composite oxide in the coating, the hydrogen overvoltage increases and the mechanical strength of the coating decreases. By containing titanium as a solid solution, the present invention forms a coating with low hydrogen overvoltage and excellent mechanical strength.

一般的にある結晶構造を有した物質が固溶体であること
を確認する手段として、その結晶構造の格子定数を測定
する方法、その物質のX線回折パターンを調べる方法等
が挙げられる。本願電極被覆においていう固溶体とは、
X線回折法を用いて測定される被覆物中にチタン単独の
チタン金属、チタン酸化物のピーク、ニッケル及び/又
はコバルトとチタンの複合酸化物のピークが検出されな
いものをいう。
Generally, methods for confirming that a substance having a certain crystal structure is a solid solution include a method of measuring the lattice constant of the crystal structure, a method of examining the X-ray diffraction pattern of the substance, and the like. The solid solution referred to in the electrode coating of the present application is
Refers to a coating in which no peaks of titanium alone, titanium oxide, or composite oxides of nickel and/or cobalt and titanium are detected in a coating measured using an X-ray diffraction method.

次に本発明の電極被覆を得る方法としては、ニッケル、
コバルトから選ばれた少なくとも一種の金属の酸化物ま
たは酸化物を形或可能な金属、金属化合物と、チタンの
酸化物または酸化物を形戊可能な金属、金属化合物との
混合物からなる原料粉末を、プラズマ溶射あるいはフレ
ーム溶射等により溶射する方法及びその後還元性雰囲気
中で焼成する方法が好ましい。
Next, as a method for obtaining the electrode coating of the present invention, nickel,
A raw material powder consisting of a mixture of an oxide of at least one metal selected from cobalt, or a metal or metal compound capable of forming an oxide, and a metal or metal compound capable of forming an oxide or oxide of titanium. , a method of thermal spraying by plasma spraying or flame spraying, and a method of subsequently baking in a reducing atmosphere are preferred.

上記溶射法による場合、ニッケル、コバルト、チタンを
含有する原料粉末としては、例えば酸化物、水酸化物、
金属、炭酸塩、蟻酸塩、蓚酸塩などが使用可能であるが
、特に好ましい原料粉末は酸化物である。
When using the above thermal spraying method, raw material powders containing nickel, cobalt, and titanium include, for example, oxides, hydroxides,
Although metals, carbonates, formates, oxalates, etc. can be used, particularly preferred raw material powders are oxides.

これらの方法はいずれも本発明の電極に適用可能な方法
であるが、所定の組成、被覆酸化度を有する被覆を確実
に得ることができ、電極の活性が優れており、長寿命の
電極が得られるという意味において、最も好ましい方法
は溶射法である。
All of these methods are methods that can be applied to the electrode of the present invention, but they are capable of reliably obtaining a coating having a predetermined composition and coating oxidation degree, have excellent electrode activity, and have a long life. The most preferable method in terms of obtaining the desired amount is thermal spraying.

即ち、溶射法による電極は原料となる粉末状物質を溶射
・固化・被覆形成するまでのプロセスが瞬時にして完結
するため、非化学量論的組成物が生威し易く、高活性な
電極被覆が得られる。また、混合・造粒の如き比較的簡
単で確実な方法により、複数の戊分からなる均一な組成
分を確実に得ることができ、これを溶射することにより
所望の電極被覆を自由に得ることができる。
In other words, in electrodes made by thermal spraying, the process of spraying, solidifying, and forming a coating from the raw powder material is completed in an instant, so non-stoichiometric compositions can easily form, resulting in highly active electrode coatings. is obtained. Furthermore, by relatively simple and reliable methods such as mixing and granulation, it is possible to reliably obtain a uniform composition consisting of a plurality of particles, and by thermal spraying this, it is possible to freely obtain the desired electrode coating. can.

従って溶射法は複数の組成物からなる高活性で長寿命の
電極を得るという本発明の目的に最も適した方法である
。溶射法による場合、電極活物質とこれに還元耐性を与
える物質との親和性を向上し、それぞれの機能を十分に
発揮させることが、高活性で、かつ長寿命の電極を得る
ためには重要である。この様な目的で電極活性を与える
物質とこれに還元耐性を与える物質とからなる原料粉末
を十分に混合し、粉砕し、造粒したのちに溶射すること
が好ましい。
Therefore, the thermal spraying method is the most suitable method for the purpose of the present invention, which is to obtain a highly active and long-life electrode made of a plurality of compositions. When using the thermal spray method, it is important to improve the affinity between the electrode active material and the substance that provides reduction resistance, and to fully demonstrate each function, in order to obtain a highly active and long-life electrode. It is. For this purpose, it is preferable to thoroughly mix raw material powder consisting of a substance that imparts electrode activity and a substance that imparts resistance to reduction, pulverize it, granulate it, and then thermally spray it.

造粒成型の方法としては、例えば特開昭59−1002
79号に開示された方法が適用される。
As a method of granulation molding, for example, JP-A-59-1002
The method disclosed in No. 79 is applied.

造粒成型物を溶射する方法としては、火炎溶射法とプラ
ズマ溶射法とが適用できる。一層好ましい方法は、プラ
ズマ溶射法である。プラズマ溶射法はアルゴン、窒素、
水素、ヘリウム等から選ばれたプラズマガスを直流アー
クの間隙を通過させることにより、ガスの解離、電離を
起させ、数千度から一万度以上の高温と一定の熱容量と
高速度を有するプラズマフレームとして取り出す方法で
ある。
As a method for spraying the granulated molded product, a flame spraying method and a plasma spraying method can be applied. A more preferred method is plasma spraying. Plasma spraying uses argon, nitrogen,
By passing a plasma gas selected from hydrogen, helium, etc. through a gap in a DC arc, the gas is dissociated and ionized, resulting in a plasma that has a high temperature ranging from several thousand degrees to more than 10,000 degrees, a constant heat capacity, and a high velocity. This is a method to extract it as a frame.

造粒戊型された原料粉末は、不活性ガスにより搬送され
、このプラズマフレームの中に注ぎ込まれる。フレーム
に取り込まれた造粒成型物は溶融・飛翔し、標的である
電極基材表面に衝突し、冷却・固化されて被覆を形成す
る。この溶融・飛翔・衝突の過程は瞬時にして終結する
ものであり、その時間は0.1〜loo+secと推定
される。プラズマフレームの温度・熱容量・速度は基本
的にはプラズマガスの選定とアーク電力により定まる。
The granulated raw material powder is transported by an inert gas and poured into this plasma flame. The granulated molded product taken into the frame melts and flies, collides with the target electrode base material surface, and is cooled and solidified to form a coating. This process of melting, flying, and collision ends instantly, and the time is estimated to be 0.1 to loo+sec. The temperature, heat capacity, and speed of the plasma flame are basically determined by the selection of plasma gas and arc power.

プラズマガスは混合ガスとして用いるのが好ましく、特
に好ましくは水素をプラズマガス構成成分の一つとする
ことによって、本発明の被覆が容易に得られる。また、
溶射により被覆形或後、還元性雰囲気中で焼或すること
によって、本発明の被覆が容易に得られる。
The plasma gas is preferably used as a mixed gas, and particularly preferably hydrogen is one of the constituents of the plasma gas, so that the coating of the present invention can be easily obtained. Also,
The coating of the present invention is easily obtained by coating by thermal spraying and then baking in a reducing atmosphere.

被覆の厚みは10〜300μ−であればよい。被覆の厚
みが10μm未満では過電圧が充分に小さくならないし
、逆に300μロを超えても過電圧はある値以下には小
さくできず経済的でない。
The thickness of the coating may be from 10 to 300 microns. If the thickness of the coating is less than 10 .mu.m, the overvoltage cannot be reduced sufficiently, and if it exceeds 300 .mu.m, the overvoltage cannot be reduced below a certain value, which is not economical.

導電性基材として必要な性質は、水素発生用の電極がさ
らされる電解質中で、その作動電位及び停止時の電位に
おいて充分な耐食性をもつことである。本発明の如き活
性で且つ多孔質な被覆を有する電極の基材は、電極被覆
の表層で水素を発生している期間においてさえ、基材表
層は被覆表層よりも責な電位にさらされており、その電
位が鉄の溶出電析の平衡電位より責な値となっているこ
とも稀ではない。
A necessary property of the conductive substrate is that it has sufficient corrosion resistance at the operating potential and at the stopping potential in the electrolyte to which the hydrogen generating electrode is exposed. In an electrode base material having an active and porous coating as in the present invention, even during the period when hydrogen is generated on the surface layer of the electrode coating, the surface layer of the base material is exposed to a higher potential than the surface layer of the coating. It is not uncommon for the potential to be higher than the equilibrium potential for iron elution and deposition.

しかして、汎用的な材料であり且つ本発明の電極の基材
として好適なものとしては、例えば、ニッケル、ニッケ
ル合金、オーステナイト系ステンレス鋼、フエライト系
ステンレス鋼などがある。なかでも、ニッケル、ニッケ
ル合金、オーステナイト系ステンレス鋼は、本発明の電
極の基材として好適であり、特に好ましいものは、ニッ
ケル、ニッケル合金である。
Examples of general-purpose materials suitable as the base material for the electrode of the present invention include nickel, nickel alloys, austenitic stainless steel, and ferritic stainless steel. Among them, nickel, nickel alloy, and austenitic stainless steel are suitable as the base material for the electrode of the present invention, and particularly preferred are nickel and nickel alloy.

また、導電性の電極基材の表層に、ニッケル、ニッケル
合金、オーステナイト系ステンレス鋼の緻密な被覆を有
するものも、当然本発明の電極に好適な基材である。こ
の様な緻密で且つ耐食性の被覆は公知の多くの方法例え
ば、電気メッキ、化学メッキ、溶融メッキ、ローリング
あるいは爆発による圧着、金属の複合接着(クラッド)
、蒸着、イオン化プレーティング等の方法によって得ら
れる。
Further, conductive electrode base materials having a dense coating of nickel, nickel alloy, or austenitic stainless steel on the surface layer are naturally suitable base materials for the electrode of the present invention. Such a dense and corrosion-resistant coating can be achieved by many known methods, such as electroplating, chemical plating, hot-dip plating, rolling or explosive crimping, and metal composite bonding (cladding).
It can be obtained by methods such as , vapor deposition, and ionization plating.

電極の基材の形状は発生する水素ガスが速やかに抜け、
水素ガスによる電流遮蔽により余分な電圧損失を生じな
いような構造で、且つ有効な電解表面積が大きく、電流
集中の起りにくい構造であることが好ましい。この様な
形状の基材は、適当な線径と線間隔を有する金網、適当
な板厚、孔径、ピッチを有する有孔板あるいはエクスバ
ンデッドメタルにより得られる。
The shape of the electrode base material allows the generated hydrogen gas to escape quickly.
It is preferable to have a structure that does not cause extra voltage loss due to current shielding by hydrogen gas, has a large effective electrolytic surface area, and is unlikely to cause current concentration. A base material having such a shape can be obtained from a wire mesh having an appropriate wire diameter and wire spacing, a perforated plate having an appropriate thickness, hole diameter, and pitch, or an expanded metal.

本発明の電極はイオン交換膜法及び隔膜法による食塩電
解、食塩以外のアルカリ金属ハロゲン化物の電解、水電
解及び芒硝電解などにおける水素発生用の電極として使
用することができる。この発明による電極の接する電解
液はアルカリ性であることが好ましい。また電解槽の型
式は単極式、複極式を問わず適用でき、水電解において
は複極として使用することもできる。
The electrode of the present invention can be used as an electrode for hydrogen generation in common salt electrolysis using the ion exchange membrane method and diaphragm method, electrolysis of alkali metal halides other than common salt, water electrolysis, mirabilite electrolysis, and the like. The electrolytic solution in contact with the electrode according to the present invention is preferably alkaline. Further, the type of electrolytic cell can be applied regardless of whether it is a monopolar type or a bipolar type, and it can also be used as a bipolar type in water electrolysis.

[実施例] 以下に実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
[Examples] The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited only to these Examples.

なお、実施例に記載の各成分の!(部)は重量部である
In addition, each component described in the examples! (Parts) are parts by weight.

実施例1 酸化ニッケル(N i O)粉末  100部酸化チタ
ン(Ti02)粉末  2.2部からなる混合物を 結合剤(アラビアゴム)      2.25部分散剤
(カルボキシメチルセルロース)0.7部 界面活性剤(ラウリル硫酸ナトリウム)o.oot部 防腐剤(フェノール)0.1部 水                       1
00部からなる水溶液に加え、激しく撹拌して均質な懸
濁液を調製した。
Example 1 A mixture consisting of 100 parts of nickel oxide (N i O) powder, 2.2 parts of titanium oxide (Ti02) powder, 2.25 parts of binder (gum arabic), 0.7 parts of dispersant (carboxymethyl cellulose), and 0.7 parts of surfactant ( sodium lauryl sulfate) o. oot part preservative (phenol) 0.1 part water 1
00 parts of an aqueous solution and stirred vigorously to prepare a homogeneous suspension.

酸化ニッケル、酸化チタンの粒子径を電子顕微鏡写真に
より測定したところ、酸化ニッケルの粒子径は0.2〜
2μ復の範囲であり、酸化チタンの粒子径はi〜10μ
恒の範囲であった。
When the particle size of nickel oxide and titanium oxide was measured using electron micrographs, the particle size of nickel oxide was 0.2~
The particle size of titanium oxide is in the range of 2 μm to 10 μm.
It was within the usual range.

この懸濁液を噴霧乾燥型の造粒機で造粒処理したところ
、粒径範囲が5〜50μ口で圧壊強度が5g/粒子で、
含水率が0.1重量%以下の球状の造粒成型物を得た。
When this suspension was granulated using a spray drying type granulator, the particle size range was 5 to 50 μm and the crushing strength was 5 g/particle.
A spherical granulated molded product with a water content of 0.1% by weight or less was obtained.

次にこの造粒成型物を電極基村上にプラズマ溶財した。Next, this granulated molded product was plasma melted onto an electrode substrate.

基材には5X5cmのニッケルの金網(線径0.710
ll+% # 14メッシュ)をトリクレンで脱脂し、
アルミナでブラスト処理したのち使用した。プラズマガ
スには窒素と水素との混合ガスを用い、その流量は窒素
2NIIl3/Hと水素0,4Nの3/I1であった。
The base material is a 5x5cm nickel wire mesh (wire diameter 0.710
ll+% #14 mesh) was degreased with trichlene,
It was used after being blasted with alumina. A mixed gas of nitrogen and hydrogen was used as the plasma gas, and its flow rate was 3/I1 of 2NII13/H of nitrogen and 0.4N of hydrogen.

電極基材と溶射用ガン先端との距離はlOcmであり、
プラズマフレームと電極基材面とのなす角度は90″で
あった。被覆の厚みは電極基材の表面が150μ慣、裏
面がl00μmであった。
The distance between the electrode base material and the tip of the thermal spray gun is lOcm,
The angle between the plasma flame and the surface of the electrode base material was 90''. The thickness of the coating was 150 μm on the front surface of the electrode base material and 100 μm on the back surface.

以上と全く同一の方法で作製した別の試料を用いて電極
被覆の組成と酸化度を以下の如く調べた。
Using another sample prepared in exactly the same manner as above, the composition and degree of oxidation of the electrode coating were investigated as follows.

被覆に過酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムを加え、60
0℃で焼成した後、硫酸で溶解して、プラズマ発光分光
法によって被覆中のチタンの含有率を求めたところ、チ
タンの含有率は2.0モル%であった。
Add sodium peroxide and sodium carbonate to the coating,
After firing at 0° C., the coating was dissolved in sulfuric acid and the titanium content in the coating was determined by plasma emission spectroscopy, and the titanium content was 2.0 mol %.

また、この被覆について結晶構造の格子定数とX線回折
パターンを調べることによって、本発明の電極被覆の結
晶構造が固溶体であることの確認を行った。X線回折の
測定は理学電気製の回折装置ロータフレックスRU−2
00を用いて行った。
Furthermore, by examining the lattice constant and X-ray diffraction pattern of the crystal structure of this coating, it was confirmed that the crystal structure of the electrode coating of the present invention was a solid solution. X-ray diffraction measurements were performed using a diffractometer Rotaflex RU-2 manufactured by Rigaku Denki.
This was done using 00.

第1図aおよびbは該被覆のX線回折図である。被覆は
NiOとNiから形成されており、初期酸化度は72%
であることが判った。X線回折ピーク強度を拡大しても
(第1図b)、チタン酸化物、チタン金属、ニッケルー
チタンの複合酸化物に帰属されるピークは検出されなか
った。
Figures 1a and b are the X-ray diffraction patterns of the coating. The coating is made of NiO and Ni, and the initial oxidation degree is 72%.
It turned out to be. Even when the X-ray diffraction peak intensity was expanded (FIG. 1b), no peaks attributed to titanium oxide, titanium metal, or nickel-titanium composite oxide were detected.

更に固溶体であることの確認のため、実施例1で用いら
れた酸化ニッケルと酸化チタンを実施例1と同じ割合で
混合し、メノウ乳鉢で充分粉砕した。その後、かかる混
合粉末をX線回折で化学構造を調べたところ、明確に酸
化チタン単独のピークが検出された(第2図a及びb)
Furthermore, to confirm that it was a solid solution, the nickel oxide and titanium oxide used in Example 1 were mixed in the same ratio as in Example 1, and thoroughly ground in an agate mortar. After that, when the chemical structure of this mixed powder was investigated by X-ray diffraction, a peak of titanium oxide alone was clearly detected (Figure 2 a and b).
.

このことから実施例1で作製された被覆が固溶体である
ことが判る。
This shows that the coating produced in Example 1 is a solid solution.

次に該被覆をNiOのピークより立方晶と考えて、その
ピーク位置から格子定数を求めたところ、4.183ス
であった。酸化チタンを添加せずに、粉末状の酸化ニッ
ケルのみで本実施例と同一の条件で作製した電極のNi
Oの格子定数は4. 178五であり、僅かではあるが
差異が見られる。
Next, considering the coating to be cubic based on the peak of NiO, the lattice constant was determined from the peak position, and was found to be 4.183. The Ni electrode was manufactured under the same conditions as this example using only powdered nickel oxide without adding titanium oxide.
The lattice constant of O is 4. 1785, and there is a slight difference.

以上より本願被覆においてチタンは二・ソケノレ酸化物
中に固溶状態で存在していることが判る。
From the above, it can be seen that in the present coating, titanium exists in a solid solution state in the di-sokenole oxide.

次にこの電極を45%の苛性ソーダ水溶液の入ったセル
に白金線を対極として電極のオモテ面が白金線に対向す
るように組込んだ。電流密度100A/d+2100℃
の電解条件に1日に1回、逆電流0.3A/da2を1
時間、強制的に付加させて、連続的に電解を行った。
Next, this electrode was placed in a cell containing a 45% aqueous solution of caustic soda, with a platinum wire as a counter electrode, so that the front surface of the electrode faced the platinum wire. Current density 100A/d+2100℃
Once a day, reverse current 0.3A/da2 is applied under the electrolytic conditions of
Electrolysis was performed continuously by forcing the addition of time.

800時間電解を行い、水素過電圧、被覆の酸化度およ
び被覆物の重量減少率の変化を求めた。その結果を第1
表に示す。
Electrolysis was carried out for 800 hours, and changes in hydrogen overvoltage, degree of oxidation of the coating, and rate of weight loss of the coating were determined. The result is the first
Shown in the table.

第1表 水素過電圧の上昇は僅かであり、被覆の機械的強度の低
下も見られない。
Table 1: The increase in hydrogen overvoltage was slight, and no decrease in the mechanical strength of the coating was observed.

また、この電解後の電極を35%、90℃のアルカリ性
水溶液中において、水素発生電位からOIIIV(vs
.NHE)まで0.2Ilv/secで電位走査させた
時、X線回折のピーク高さの比から計算される被覆のニ
ッケルの水酸化物の生成比はlO%であった。
In addition, the electrode after electrolysis was placed in a 35% alkaline aqueous solution at 90°C, and OIII (vs
.. When the potential was scanned at 0.2 Ilv/sec up to NHE), the nickel hydroxide production ratio of the coating calculated from the ratio of the peak heights of X-ray diffraction was 10%.

なお、被覆物の重量減少率とは、金属酸化物の金属への
還元による重量減少と、被覆物の機械的強度低下に起因
する基材からの剥離脱落に゜よって生ずる重量減少を合
わせて計算されるところの数値を示す。
The weight loss rate of the coating is calculated by combining the weight loss due to the reduction of the metal oxide to the metal and the weight loss caused by peeling off from the base material due to a decrease in the mechanical strength of the coating. Indicates the numerical value that will be applied.

実施例2〜6 実施例1と同じ酸化ニッケル、酸化チタンの原料を用い
、その添加量を変化させて実施例1と全く同じ方法で試
料を作製した。それぞれの電極のチタンの含有率を第2
表にまとめた。X線回折で測定したこれらの電極の酸化
度は66〜71%であった。
Examples 2 to 6 Samples were prepared in exactly the same manner as in Example 1 using the same raw materials of nickel oxide and titanium oxide as in Example 1 and varying the amounts added. The titanium content of each electrode is
It is summarized in the table. The degree of oxidation of these electrodes measured by X-ray diffraction was 66-71%.

比較例1〜4 実施例1と同じ酸化ニッケル、酸化チタンの原料、並び
に酸化クロムの原料を用い、各使用量を変化させて、実
施例1のプラズマガス、窒素と水素との混合ガスをアル
ゴンと窒素の混合ガスに換え、アルゴンの流量をINn
+3/II,窒素の流量を0.8Nm’ /Hとした以
外は同じ条件で試料を作製した。なお、酸化クロムの粒
子径を電子顕微鏡写真により測定したところ、0.5〜
3μmの範囲であった。各々の電極のチタン及びクロム
の含有率を実施例1とあわせ同じく第2表にまとめた。
Comparative Examples 1 to 4 Using the same raw materials of nickel oxide, titanium oxide, and chromium oxide as in Example 1, the amounts used of each were changed, and the plasma gas of Example 1, a mixed gas of nitrogen and hydrogen, was replaced with argon. and nitrogen, and the flow rate of argon was changed to INn.
A sample was prepared under the same conditions except that the sample was +3/II and the nitrogen flow rate was 0.8 Nm'/H. In addition, when the particle size of chromium oxide was measured using an electron microscope photograph, it was found to be 0.5~
It was in the range of 3 μm. The contents of titanium and chromium in each electrode are summarized in Table 2 as well as in Example 1.

X線回折で測定したこれらの電極の初期酸化度は85〜
90%であった。
The initial oxidation degree of these electrodes measured by X-ray diffraction is 85~
It was 90%.

実施例7及び8 実施例1と同じ酸化ニッケル、酸化チタンの原料を用い
、その添加量を変化させ、プラズマガスはアルゴンと窒
素の混合ガスを、アルゴンの流量、INm3/H,窒素
の流量0.8Nm3/Hとして、それ以外は実施例1と
同じ方法で試料を作製し、その後、かかる試料を水素ガ
ス雰囲気中、300℃、4時間焼成した。これら電極の
酸化度はGO%であった。
Examples 7 and 8 Using the same raw materials of nickel oxide and titanium oxide as in Example 1, the amounts added were changed, and the plasma gas was a mixed gas of argon and nitrogen, the flow rate of argon, INm3/H, and the flow rate of nitrogen was 0. A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the temperature was set to .8 Nm3/H, and then the sample was fired at 300° C. for 4 hours in a hydrogen gas atmosphere. The degree of oxidation of these electrodes was GO%.

実施例9 実施例7と同じ方法で試料を作製し、その後かかる試料
を水素ガス雰囲気中300℃、5時間焼成した。この電
極の酸化度は40%であった。
Example 9 A sample was prepared in the same manner as in Example 7, and then the sample was fired at 300° C. for 5 hours in a hydrogen gas atmosphere. The degree of oxidation of this electrode was 40%.

実施例10〜12 原料の酸化ニッケルを換え、酸化コバルト(C o O
)を原料として用い、実施例1と同じ酸化チタンをその
添加量を変化させて、実施例1と同じ方法で懸濁液をつ
くり造粒成型し、プラズマ溶射して試料を作製した。酸
化コバルトの粒子径を電子顕微鏡写真により測定したと
ころ、0.4〜2μ曙の範囲であった。それぞれの電極
のチタンの含有率を第2表にまとめた。X線回折で測定
したこれらの電極の酸化度は65〜70%であった。
Examples 10 to 12 The raw material nickel oxide was replaced with cobalt oxide (CoO
) was used as a raw material, the same titanium oxide as in Example 1 was added in different amounts, a suspension was prepared in the same manner as in Example 1, granulation molded, and plasma sprayed to prepare samples. When the particle size of cobalt oxide was measured using an electron micrograph, it was in the range of 0.4 to 2 μm. The titanium content of each electrode is summarized in Table 2. The degree of oxidation of these electrodes measured by X-ray diffraction was 65-70%.

比較例5 比較例3の試料を水素ガス雰囲気中で300℃、4時間
焼成し、被覆酸化度を80%に調製した。
Comparative Example 5 The sample of Comparative Example 3 was fired at 300° C. for 4 hours in a hydrogen gas atmosphere to adjust the coating oxidation degree to 80%.

比較例6 比較例2の試料を水素ガス雰囲気中で350℃、5時間
焼成し、被覆酸化度をlO%に調製した。
Comparative Example 6 The sample of Comparative Example 2 was fired at 350° C. for 5 hours in a hydrogen gas atmosphere to adjust the coating oxidation degree to 10%.

比較例7〜9 実施例1と同じ酸化ニッケル、酸化チタンの原料を用い
、各使用量を変化させて、比較例7、8は実施例1と同
じ条件で、比較例9は比較例1〜4と同じ条件で試料を
作製した。
Comparative Examples 7 to 9 Using the same raw materials of nickel oxide and titanium oxide as in Example 1, and varying the amount of each used, Comparative Examples 7 and 8 were under the same conditions as Example 1, and Comparative Example 9 was the same as Comparative Examples 1 to 9. A sample was prepared under the same conditions as in Example 4.

以上の実施例2〜12、比較例1〜9について、実施例
1と同じ方法、条件で電解し、実施例1と同じ方法で評
価した結果を第2表に示す。
The above Examples 2 to 12 and Comparative Examples 1 to 9 were electrolyzed in the same manner and under the same conditions as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

第2表 なお、被覆物の重量減少率とは金属酸化物の金属への還
元による重量減少と被覆物の機械的強度低下に起因する
基材からの剥離脱落によって生ずる重量減少を合わせて
計算されるところの数値を示す。
Table 2 Note that the weight loss rate of the coating is calculated by combining the weight loss caused by the reduction of metal oxide to metal and the weight loss caused by peeling off from the base material due to a decrease in the mechanical strength of the coating. Indicates the numerical value.

実施例1〜12に示す被覆は電解後においてもその被覆
物の重量減少はわずかであり、水素過電圧の上昇も穏や
かであるのに対し、比較例1〜9に示される被覆は、そ
の被覆物の重量減少率が極めて大きく、また水素過電圧
の上昇も大きい。
In the coatings shown in Examples 1 to 12, the weight loss of the coatings is slight even after electrolysis, and the increase in hydrogen overvoltage is moderate, whereas in the coatings shown in Comparative Examples 1 to 9, the weight of the coatings is small even after electrolysis. The weight reduction rate is extremely large, and the hydrogen overvoltage rise is also large.

実施例13及び比較例10 次に実施例2と比較例2と全く同じ方法で作製した試料
を用いて35%のアルカリ水溶液中、電流密度40A/
dII12、90℃で11ケ月間電解を行った。電解前
後における各々の水素過電圧、被覆の酸化度、比表面積
並びに被覆の圧壊強度を第3表に示す。
Example 13 and Comparative Example 10 Next, using samples prepared in exactly the same manner as in Example 2 and Comparative Example 2, a current density of 40 A /
Electrolysis was carried out at dII12 and 90°C for 11 months. Table 3 shows the hydrogen overvoltage, degree of oxidation of the coating, specific surface area, and crushing strength of the coating before and after electrolysis.

ここで被覆の圧壊強度とは先端部の面積が0.2nua
 2である精密ドライバーを圧子として、被測定物の被
覆にドライバー先端の圧子面が完全に接触する様に対置
させ、被覆面に垂直に荷重をかけて、被覆面が破断した
時の荷重を被覆の圧壊強度と定義する。
Here, the crushing strength of the coating is the area of the tip of 0.2 nua.
Using a precision screwdriver (2) as an indenter, place it oppositely so that the indenter surface of the tip of the driver is in complete contact with the coating of the object to be measured, and apply a load perpendicular to the coating surface to cover the load when the coating surface breaks. It is defined as the crushing strength of

被覆の酸化度、水素過電圧は実施例1〜12、比較例1
〜つと全く同じ方法で測定を行った。
The degree of oxidation of the coating and the hydrogen overvoltage are those of Examples 1 to 12 and Comparative Example 1.
Measurements were carried out in exactly the same manner as in ~.

又、比表面積はN2吸着BET法により測定を行った。Further, the specific surface area was measured by the N2 adsorption BET method.

第3表に示す様に、本発明において未通電時における被
覆の比表面積はIII+2/g以下であり、被覆の圧壊
強度は90〜100kg/a+a+ 2である。それに
対し、比較例10は初期において、酸化度が85%の峙
は比表面積、被覆の圧壊強度とも実施例10とほぼ同じ
数値を示すものの、電解後酸化度が低下し65%となっ
た時には比表面積2.4m’ /gs被覆の圧壊強度は
30kg/am 2となり、明らかに被覆の構遣が異な
っているのが判る。
As shown in Table 3, in the present invention, the specific surface area of the coating when no current is applied is less than III+2/g, and the crushing strength of the coating is 90 to 100 kg/a+a+2. On the other hand, in Comparative Example 10, initially when the degree of oxidation was 85%, both the specific surface area and the crushing strength of the coating were almost the same as in Example 10, but when the degree of oxidation decreased to 65% after electrolysis. The crushing strength of the coating with a specific surface area of 2.4 m'/gs was 30 kg/am2, and it can be seen that the structure of the coating is clearly different.

[発明の効果] 以上詳述した様に、本発明によれば、電解停I?.時に
必然的に発生する逆電流によって、より高温・高濃度で
生じやすい被覆物の活性の低下や彼覆物の腐食溶出を防
止し、より高温・高濃度のアルカリ液中においても被覆
物の腐食溶出を起こさない堅固な被覆を有し、かつ工業
的に用いるに充分な活性維持期間を有する電極が得られ
る。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, electrolysis stop I? .. Due to the reverse current that sometimes occurs, it prevents the reduction in the activity of the coating and the corrosion and elution of the coating that tends to occur at higher temperatures and higher concentrations, and prevents the corrosion of the coating even in higher temperature and higher concentration alkaline solutions. An electrode can be obtained that has a firm coating that does not cause elution and has a sufficient active period for industrial use.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図aおよびbはニッケル酸化物−チタン系において
、チタン含有率2.0モル%の場合で初期酸化度72%
の電極被覆のX線回折図である。 第2図aおよびbはチタン含有率が2モル%となるよう
に、原料の酸化ニッケル粉末と酸化チタン粉末を混合・
粉砕し、測定されたX線回折図である。 第3図は実施例1〜12、比較例1〜9の電解後の水酸
化物生成比率と水素過電圧の関係を示すグラフである。 測定条件 Target Cu KV−mA  40−150 Filter  モノクロメーター Full !3calc O.8 〜30X 103c
ountTime Conctant 2secSca
n.Spaad l” /IIlinChart Sp
eed lcm/minDetector S.C
Figure 1 a and b show the initial oxidation degree of 72% when the titanium content is 2.0 mol% in the nickel oxide-titanium system.
FIG. 3 is an X-ray diffraction diagram of the electrode coating of FIG. Figure 2 a and b show that the raw materials nickel oxide powder and titanium oxide powder are mixed so that the titanium content is 2 mol%.
It is an X-ray diffraction pattern obtained by crushing and measuring. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the hydroxide production ratio and hydrogen overvoltage after electrolysis in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 9. Measurement conditions Target Cu KV-mA 40-150 Filter Monochromator Full! 3calc O. 8 ~ 30X 103c
ountTimeContant 2secSca
n. Spaad l” /IIlinChart Sp
eed lcm/minDetector S. C

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ニッケル、コバルトから選ばれた少なくとも一種
の金属の酸化物を導電性基材に被覆した水素発生用電極
において、被覆中の全金属元素に対し、0.1〜3.0
モル%のチタンを固溶体として含有し、かつ35%、9
0℃のアルカリ性水溶液中において、該被覆を水素発生
電位から0mv(vs、NHE)まで0.2mv/se
cで電位走査させた時、以下の様に定義されるニッケル
及び/又はコバルトの水酸化物の生成比が15%以下で
あることを特徴とする水素発生用電極。 水酸化物の生成比=H_1/H_0+H_1×100(
%)H_0:X線回折法で測定した金属の主強度の高さ
。被覆が2種類以上の金属を含む場合に は、夫々の主強度の高さの和。 H_1:X線回折法で測定した金属水酸化物の主強度の
高さ。被覆が2種類以上の金属の水酸化物を含む場合に
は夫々の金属水酸化物の主強度の高さの和。
(1) In a hydrogen generation electrode in which a conductive base material is coated with an oxide of at least one metal selected from nickel and cobalt, 0.1 to 3.0
Contains mol% titanium as solid solution and 35%, 9
In an alkaline aqueous solution at 0°C, the coating was heated at 0.2 mv/se from the hydrogen generation potential to 0 mv (vs, NHE).
An electrode for hydrogen generation, characterized in that the generation ratio of nickel and/or cobalt hydroxide defined as below is 15% or less when the potential is scanned at c. Hydroxide production ratio=H_1/H_0+H_1×100(
%) H_0: Height of main strength of metal measured by X-ray diffraction method. If the coating contains two or more metals, the sum of the respective principal strengths. H_1: Height of main intensity of metal hydroxide measured by X-ray diffraction method. If the coating contains hydroxides of two or more metals, the sum of the principal strengths of the respective metal hydroxides.
JP2219035A 1989-08-23 1990-08-22 Electrode for generating hydrogen Pending JPH03166393A (en)

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