159822. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagyteljesítményű, porózus fémből készült oxigén, illetve levegő elektróda előállítására, elektrokémiai áramforrásokhoz

159832 az ugyancsak önmagáiban összefüggő vázszerkezetiéit aJkotó nagyon finoman porózus Rarney ezüst, Ezért nieviezik az ilyen elektródát kettős vázszerkezetű, angolul doulble-síkeletonr-oatalyst, rövidítve DSC elektródának. 5 Az előbbiekben isimertetett DSC elektródának két jelentős hátránya vam. 1. A 6S% Ag, 35«/o Al ötvözetből 50^—50 súly% arányú iNi hozzákeveréssel készült elektródában nagyon sok, mintegy 40%-myi az igen io drága ezüst. 2. Az egyszerű sajtolással iés zsugorítással nem gyártható, imivel a kellő szilárdságot biztosító, nagyhőmérsékletű (600—700 C°-os) zsugorítás során az ezüst-alumínium ötvözet aneg- 15 olvad, bevonja a Ni port és akimdniunitartalmának jelentős része bediffundál a Ni váz anyagaiba. Ennek az eredménye egyrészt az, hogy inem mairad elegenidő Al az Ag-foen a Raraey ezüst kialakítására, másrészt, hogy a 20 zsugorítást követő oldáskor a KOH az Al tartalmú Ni vázat is megtámadja és az elekitróda elveszti szilárdságát, Emiatt >a Raney ezüst, Ni vázas DSC elektródáikat csak a kisebb zsugorítása hőmérsékletet lehetővé tevő — de sok- 25 kai ikörülményesebb — nyomás alatti zsugorítással, ill. (melegsajtólással lehet gyártani. A találmányunk szerinrtá eljárás a DSC elektródániak ezt a két hátrányát küszöböli ki. A 30 felénél is kevesebb ezüst felhasználással és a ímelegpréselésnél sokkal egyszerűbb hidegsajtolással íés ezt Ikövető zsugorítással a melegen sajtolt elektródákéval azonos katalitikus hatáíú kiatódok 'gyártását teszi lehetővé. 35 A találmányunk szerinti eljárás lényege a következő: Nem készítünk előre pl. Ag—Al vagy Ag— —Zn vagy Ag—Si ötvözetet és így nem ennek a poirát keverjük a szilárdító vázat alkotó Ni ^ porral össze, hanem a Raney ezüst kialakításához éppen ia már ismert eljárás hátrányos tulaj donsiágát toaszniáljjuk ki, anegtpedig azt, hogy a nagyhőmérsékletű zsugorítás során az Al vagy a tölbbi jelzett ötvözet (a továbbiakban példa- 45 ként mindig csak az Al-ot említjük), könnyen diffundál a Ni és ,az Ag között. Ehhez fciinduládkénit nem Ag—Al, hanem 70—30%-os Ni— —Ál ötvözet port veszünk. A Ni—Al ötvözetpor felületét 10—>20%-myi Ag réteggel vonljuk be, illetve ennyi Agr

t csaptunk le laz ismert eljárások valamelyikével a felületiére. 50 Ehhez találmányiunk szerint az Ag-el bevont Ni—Al ötvözetporhoz azután 90 súly%-nyi, alumíniumot már nem tartalmazó, de 10—20 55 %-nyíi ezüsttel ugyancsak bevont Ni port keverünk,. A porkerveréket kívánt alakúra és iméretűre sajtoljuk, majd a kellő szilárdságot biztosító, 5—800 C°-os hőmérsékletein redukáló aitaaszférábami izzítjuk, másszóval zsugorítjuk. M Itt azért alkalmazhatunk ilyen nagylhőmérséklietű zeugoríitáet, ment nincs könnyen olvadó, laz eutéktikusihoz közeli összetételű Ag—Al ötvözetünk jelen a rendszeriben. 65 Az izzítás során egyrészt az ezüsttel vékonyain bevont felületű MAI -<s Ni porszemcsék hegednek 'össze, de úgy, hogy közöttük ott van ia két Ag iréteg is, másrészt azonban a Ni—Al ötvözet porszemcsékből ímeganídul az Al diffúziója az Ag réteg felé. Először csak, a Ni—Al ötvözet porsizemcséket körülvevő Ag réteget éri el, de később az összehegedt felületeken át az Al-ft nem itartalmiaizó Ni szemeseket bevonó Ag rétegekibe is behatol. Eközben előbb eziüstalumiíniuim szilárd oldatot majd a réteg Ni—Al ötvözet szemcslékhez közeli Ibellső felületén AggAl végül Ag^Al összetétel kerül intermetallikus vegyületeket is létrehozza. Az izzítást csak addig szabad folytatni, amiig nem megy túl sok Al át az Ag-vel bevont eredetileg Al-t nem tartalmazó Ni 'szemcsékbe. A forró KOH kezelés során az Al jórészt kioldódik az Ag rétegekből és létrehozza a Raney ezüst felületet, ami iitt a jóval kevesebb ezüst maninyiseg ellenére legalább akkora, de általában nagyobb porozitású, mint a korábban isimert eljárással elérhető. Ez azzal magyarázható, hogy az Ag-t itt szét is terítettük a kétfaljita Ni por felületén. A kioldás után tapasztalható kellő szilárdságot felltételezésünk szarint az íbiztoisíitja, ihogy az 50i%-,nyi, eredetileg Al-t nem tartalmazó, Ag-el bevont Ni pórszemcsák a bonyolult rendszeriben nagyon sok helyen ugyanilyen szemcsékkel érintkeznek és hegednek, össze, Itt nem zajlik a szemcsék között az Al diffúziójía ezént iá kioldás után a vázszerkezet ezen a helyen tömör 'marad. Példa: 3 ctm átmérőjű tárcsa alakú elektróda elkészítéséhez 1,4 g 60—80 jum szemesenagyságú 10 súly%-nyi Ag-vel bevont Ni—Al ötvözetport és 2,1 g 5—115 jum szemcsenagyságú ugyancsak 10 súly%-inyi Ag-vel bevont Ni-port összekeverünk, a porkeveréket 2,5 Mp'/om^ nyomással sajtoljuk, majd 750 C°-on H2

atmoszférában izzítjuk (zsugorítjuk). A zsugorított eMetródá/t 60 C°-os KOH oldatban 24 óra hosszat tartjuk laz Al fcioldásia végett. Az Al kioldása után az elektróda teljesítményét 6 N KOH-ban 60 C°~ on li,2 atmoszféra nyomású levegővel vizsgálva, annak polarizációs potenciálja Hg/HgO referencia elektródra vonatkoztatva 100 mA/cm2 áramsűrűségnél —2Ö0 anV. Szabadalmi igénypontok: 1, Eljárás Raney ezüst alapon KOH elektrolitban működő tüzelőanyagicella katód előállításiára lázzal jellemezve, hogy kiindtuló anyagként olyan ötwö'zetlből készült port, előnyösen nükkel-ialumíndum, nikkel-cink, rnkkel-sziliciuim, vagy vas^aluimíniutm, vaSHcink, vas-szilicíum készítünk,, amelyben a főalkotó, lúgps közegben az ezüsttel együtt - jó oxigén elektróda 2