148985. lajstromszámú szabadalom • Nagy kapacitású ezüstoxid elektród és eljárás annak előállítására
Megjelent: 1962. február 28. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG #^% SZABADALMI LEÍRÁS OHSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 148.985. SZÁM 21. b. 6—14. OSZTÁLY — MA—992. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Nagy kapacitású ezüstoxid elektród és eljárás annak előállítására MTA Központi Kémiai Kutató Itntézete Feltalálók: Náray-Szabó István, a kémiai tudományok doktora és Palágyi Tivadar vegyészmérnök, mindketten Budapesten A bejelentés napja: 1960. október 28. Ismeretes, hogy a mai műszaki gyakorlatban egyre növekvő mennyiségben alkalmazott ezüetcink primer és szekunder elemek pozitív elektródájának anyagát ezüst(II)oxid képezi, amelyet elektrokémiai vagy egyéb úton végzett oxidációval állítanak elő. Szekunder elemek pozitív ezüst(II)oxid elektródját elő szokták úgy is állítani, hogy az elektródot ezüstporból alakítják ki, és az elemedénybe történő beépítés után oxidálják ezüst(II)oxiddá. Az ezüst{II)oxid elektród az elem kisütése során jó hatásfokkal alakul át fémezüstté, azonban a belőle kinyerhető kapacitást eleve megszabja az a körülmény, hogy az ezüsit(II)oxid (AgO) elektrokémiai egyenértéke a molekulasúly fele, ami annyit jelent, hogy — elméleti hatásfok esetén — az elektród ezüsttartalmának minden* egyes grammja maximálisan 0,5 amperóra árammennyíséget tud szolgáltatni. A pozitív ezüst elektródok fajlagos kapacitásának ennél nagyobb mértékű növelésére mindmostanáig nem volt ismeretes semmiféle módszer. Kísérleteink során megállapítottuk, hogy az "11-talában Ag2 C)3 összegképlettel jelölt ezüst(III)oxid eredményesen felhasználható vegyi áramforrások pozitív elektródjának anyagaként, a vele készített vegyi áramforrás fajlagos kapacitásának egyidejű megnövelése mellett. Elektrokémiai egyéneiteké ugyanis a molekulasúly egy hatoda, s így — elméleti hatásfokot számítva — a belőle készített elektród ezüsttartalmának minden egyes grammjából 0,75 amperóra árammennyíséget nyerhetünk. Megállapítottuk, hogy az Ag2 0 3 -ből kialakított pozitív ezüstoxid elektród gyakorlatilag is mintegy 50%-kal nagyobb árammennyíséget szolgáltat, mint az azonos mennyiségű ezüstöt tartalmazó ezüst(II)oxid elektród. *' Az ezüst(III)oxid előállítására irányuló kísérleteink során megállapítottuk, hogy ez az anyag gyakorlatilag jó kitermeléssel állítható elő savas (salétromsavas, kénsavas, hidrogénfluoridos stb.) ezüstsó-oldatok anódikus oxidációja útján, ha az elektrolízist nagy áramsűrűséggel végezzük. Ez a vegyület már eddig is ismert volt, azonban mindmostanáig nem volt ismeretes olyan módszer, amelynek segítségével gyakorlati szempontból számításba jövő kitermeléssel és mennyiségekben tudták volna előállítani. Az eddig ismert módszerek közül legjobb kitermelést az ózonos oxidáció biztosított; ilyen úton 80—85% AgpO.r-at tartalmazó ezüstoxidot is elő lehet állítani, de az eljárás rendkívül bonyolult műszaki berendezést igényel, túlságosan hosszadalmas — a 80%-os konverzió eléréséhez enyhén savas kémhatású, az optimális átalakulási körülményeket biztosító telített ezüstnitrát oldatban 12 órát is meghaladó időtartamú elektrolízisre van szükség — és így rendkívül költséges. A savas vagy lúgos ezüstsóoldatok anódikus oxidációja a szakirodalomban leírt módszerekkel nem szolgáltatott Ag2 03-at számottevő mennyiségben tartalmazó ezüstoxidokat; a kapott termékekben az Ag2 03-at rendszerint csak röntgenográfiai módszerekkel tudták kimutatni. A találmány tárgya eljárás nagy fajlagos kapacitású pozitív elektródok előállítására primer vagy szekunder vegyi áramforrások számára, amely abban áll, hogy 50 súly%-nál nagyobb mennyiségben Ag2 03-at tartalmazó ezüstoxidot alkalmazunk a pozitív elektród kiindulási anyagaként. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módja abban áll, hogy a legalább 50 súly% Ag2 03-at tartalmazó ezüstoxidot savas ezüstsó-oldatnak 0,5—12 A/dm2 áramsűrűséggel, előnyösen 2,5—4 A/dm2 áramsűrűséggel végzett anódikus oxidációja útján állítjuk elő. Az 50 súly%-nál nagyobb mennyiségű Ag2 0 3 -at tartalmazó ezüstoxidot célszerű 5—9,5 n, előnyösen 8—9 n ezüstfluorid oldat elektrolízise útján előállítani.
