(!)氢电极 "#$"% & ’ 电催化剂( 选择活性炭为担体,考察了天津棉子皮炭( )*+
比表面 ,--.
/
& 0
)和青岛 !-,
1
木炭()*+ 比表面 !---.
/
& 0
),最终选定青岛 !-,
1
炭。
考虑到 "% 对氢吸附能力和 "# 对氢电化学氧化的高催化活性,经试验确定采用 "#2 "#
3 !2 !
( 质 量 比) 为 电 催 化 剂 组 分。原 料 为 氯 铂 酸( 4
/
"#’5
6
・ 64
/
7
) 和 氯 化 钯
("%’5
/
)。
还原剂考察了硼氢化钾(8)4
,
)、水合肼(9
/
4
,
・4
/
7
)、甲醛( ’4
/
7
),最终选
用水合肼。
(/)氧电极电催化剂( 用纯 :0 或 :0$:; 作氧电极催化剂。采用 :097
<
加入 9=74
快速沉淀法制备高分散的氧化银。若需加入少量 :; 改善 :0 的电催化活性,则在制备
好的 :07 粉料上再浸入氯金酸( 4:;’5
,
)。为提高电极的孔隙率,先利用 :07 粉料和
"+>*
制备多孔气体扩散电极,之后采用电还原法将 :07 和 4:;’5
,
还原为 :0 和 :;。
用 6- 目 9? 网作集流网,用制得的 :07 粉与一定量的 "+>* 制成电极作负极,用 9?
网作正极,电解液采用浓度为 !.@5 & A 的 874,外加电压*!B 6C,控制电流密度在 D- E
!--.: & F.
/
之间,当工作电流逐渐衰减至“-”时,:07 全部还原为银。
(二) 电极结构与制备工艺
!B 双孔结构电极
>B +B )=F@G
采用雷尼合金制备双孔结构电极,其粗孔层孔径 H <-!.,细孔层孔径
*!6!.,电极厚度约为 !B 6..。电池工作时,只要控制反应气与电解液压差在一定范
围内,就可有效地将反应区稳定在粗孔层内。
I;J#?
等人发展了双孔结构电极制备技术,主要工艺参数见表/ K L K !。
表 ! " # " $% &’( 电极制备工艺参数
项( 目
参( ( 数
项( 目
参( ( 数
雷尼合金
:52 9?
(质量比) 3 D-2 D-
成孔压力 & M":
<N/B N
粗孔层粒度 & !.
6 E !/
烧结温度 & O
N--
细孔层粒度 & !.
6
烧结时间 & .?G
<-
混合比
雷尼合金2 碳酸镍(质量比) 3!2 /
为提高双孔电极的电催化活性,可将高催化活性的组分引入双孔电极的粗孔层,例
如用氯铂酸或 :097
<
溶液浸渍双孔电极粗孔层,再用还原剂如水合肼还原,即可制备
出粗孔层表面担有高电催化活性组分的双孔结构电极。
从功能上看,双孔电极的细孔层在浸入电解液后,起阻气和传导导电离子作用。因
此可采用微孔塑料作细孔层,如孔径为 D!. 的聚氯乙烯薄膜,在其表面先用化学镀或
真空镀膜法镀一层 :0 或 9? 层,进而电镀多孔催化层,如 "#、:0、9?、:; 等。当然这
种双孔结构电极只适用于低温燃料电池。
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电池制造工艺新技术与质量监控及标准实用手册