Способ изготовления электродов для электролиза воды[йаштйо- телш;библиоте;

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

352829

Союз Советских

Социалистических

Реепублик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.Х.1970 (№ 1486469/23-26) 1Ч. Кл. С Olb 13/04

В 01I 306 с присоединением заявки K

Приоритет

Опубликовано 29.1Х.1972. Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания З.Х,1972

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

41ДК 661 931 621 3 035.222(088.8) Авторы изобретения

H. П. Кузнецова, Я. С. Лапин, И. П. Наумов, Ю. Ф. Николаев, Ю. H Рыжов, А. Н. Федоровский и Ю. К. Чуриков

Заявитель

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ

ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗА ВОДЫ

Изобретение относится к области электрохимического получения кислорода и водорода, в частности к способам изготовления электродов, применяемых в электролизерах для разложения воды.

Известен способ изготовления электродов для электролиза воды формированием пористого рабочего слоя путем прессования порошка никеля с наполнителем и спекания с последующим нанесением запорного слоя, например, из меди и титана или из окисла никеля или магния, напрессованного в виде пористого слоя на рабочий слой.

Недостатками известного способа изготовления так называемых «вентильных» электродов являются частичное разрушение металлического запорного слоя .при длительной эксплуатации в результате взаимодействия с электролитом; сложность нанесения и хрупкость запорных слоев из окислов металлов, что затрудняет их использование, например, в случае вибрационных и ударных нагрузок; выделение некоторого количества рабочих газов в электролит при использовании запорных слоев из металлических порошков в результате наличия в металле примесей с более низким перенапряжением, чем основной металл; высокое напряжение на электролизной ячейке (2,36 — 2,56 в).

Для увеличения срока службы электродов, у1прощения технологии нанесения запорного слоя и снижения напряжения электролиза предлагается для IIalleceI»I I запорного слоя использовать смесь порошка поливпнилхлорида (70 — 90 об. %) с .наполнителем — крах5 малом (30 — 10 об. o) при температуре 170—

180 С и давлении 500- — 800 кг, с.тт- "с иослсду1ощсй выдержкой электрода в воде при Tc ìпературс 40- — 50 С ло удаления крахмала.

Кроме того, для улучшения сцепления за10 пориого слоя с рабочим слоем на поверхность последнего прслваритсльно наносят промежуточный слой из никелевого порошка, который спскают с рабочим слоем в атмосфере водорода при тсмпературс 900 — 1200 C.

15 П р и м с р, 11зготавливают рабочий слой электрола, например, в виде диска толщинои

2 тьтт путем прессования порошка из скругленных 1астищ ииксля размером 300 — 400 лтк ирп давлении 800 кг/слтх и температуре 25 C, 20 затем на поверхность лиска с однои стороны наносят своб«одной насыпкой промсжуточиый с.lой из ни1«сл«вого иорошlс«1 с размером IBL тии 400 — 500 л1к и толщиной слоя 400 — 500 лтк с последуюн1их1 спсканисм Лиска при темпс25 ратурс 1200 С в течение 3 час

Далее приготавливают смесь лля нанесения запорного слоя (75 об. % порошка поливинилхлорида марки F-62 и 25 об. % крахмала). Запориый слой толщиной 0,5 — 0,7 лтлт

30 напрсссовывгиот на поверхность спеченного диска со стороны промежуточного слоя при

35282У

Предмет изобретения

Составители М. Хризолитова

Техред Л. Богданова

Корректор T. Гревцова

Редактор Н. Корченко

Заказ 3345/10 Изд. ¹ !375 Тира.к 405 Подписное

ПНИИПИ Комитета по делам изобретений и открыгий прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раугискаи .б., д. 4.5

Типография, пр. Сап гнова, Ч

3 температуре около 180 С и давлении

800 кг/слР, после чего давление снижают до

150 кг/см, отключают обогрев и электрод охлаждают до температуры 25 С. После охлаждения электрод выдерживают в воде IlpH температуре 40 — 50 С в течение 24 час для растворения крахмала, введенного в качестве наполнителя в запорный слой.

Экспериментальная проверка образцов вентильных электродов в ячейке электролизера, изготовленных iso предлагаемому способу, показывает, что при,плотности тока 400 а/,»- напряжение на ячейке 1,6 — 1,8 в, в то время как, например, в случае образцов с запорным слоем из металлической меди 2,36 — 2,56 в при той же плотности тока; при использовании гладких электродов (никелированная сталь)

;1апряжение на ячейке 2,32 — 2,35 в при температуре 20 — 25 С.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает получение электродов, позволяющих снижать напряжение на ячейке до 1,6 — 1,8 в вместо 2,3 — 2,6 в на эксплуатируемых отечественных электролизерах с монолитными металлическими электродами, z. е. получать экономию электроэнергии. Технологические операции изготовления электрода просты и не требуют дополнительного оборудования, кроме применяющегося при изготовлении обычных металлокерамических изделий.

1. Способ изготовления электродов для электролиза воды формированием пористого рабочего слоя путем прессования порошка никеля с наполнителем, например крахмалом, и спекания с последующим нанесением запорного слоя и повторным спеканием электрода, отли»ающийся тем, что, с целью увеличения

10 срока службы электродов, упрощения технологии нанесения запорного слоя и снижения напряжения электролиза, для нанесения запорного слоя используют смесь порошка поливинилхлорида с наполнителем — крахмалом

15 и спекание ведут при температуре 170 — 180" С и давлении 500 — 800 кг/см с последующей выдержкой электрода в воде при температуре 40 — 50 С до удаления крахмала.

20 2, Способ по и, 1, отличающийся тем, что поливипилxëîðèä Ifðèìåíÿ10T в количестве

70 — 90 об, % и крахмал — в количестве 30

10 об. %.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, 25 с целью улучшения сцепления запорного слоя с рабочим слоем, на поверхность рабочего слоя предварительно наносят промежуточный слой из никелевого порошка, который спекают с рабочим слоем в атмосфере водорода

30 п ри 900 — 1200 С,