CH647163A5 - Katalysator, elektrochemische zelle mit einem solchen katalysator und verwendung des katalysators. - Google Patents
Katalysator, elektrochemische zelle mit einem solchen katalysator und verwendung des katalysators. Download PDFInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Katalysator aus einer Platin/Chrom-Legierung, auf eine elektrochemische Zelle mit einem solchen Katalysator und auf eine Verwendung eines solchen Katalysators.
Eine Brennstoffzelle ist eine Vorrichtung, welche die Energie einer chemischen Reaktion zwischen einem Brennstoff und einem Oxidationsmittel direkt in einen elektrischen Gleichstrom niedriger Spannung umwandelt. Um eine hohe Effizienz der Umwandlung zu erzielen, ist es nötig, dass die Reaktionen zwischen dem Brennstoff und dem Oxidationsmittel in solcher Weise ablaufen, dass die Energiemenge, die in Wärme umgewandelt wird, so klein wie möglich ist. Gleichzeitig sollten die Reaktionsgeschwindigkeiten hoch genug sein, um in wirtschaftlicher Weise eine brauchbare Menge Strom aus einer Zelle praktischer Grösse zu erhalten. Aus diesem Grunde ist es üblich, in die Brennstoffzelle Katalysatoren einzuverleiben, welche die an den Elektroden ablaufenden Reaktionen beschleunigen.
Eine typische Brennstoffzelle enthält eine Brennstoffelektrode oder Anode, eine Oxidationsmittelelektrode oder Kathode, einen Elektrolyt zwischen den Elektroden und Einrichtungen für die Zuführungen von Brennstoff und Oxidationsmittel zu den entsprechenden Elektroden. Jede Elektrode besteht typischerweise aus einem porösen, leitenden Substrat mit einer auf der Oberfläche aufgebrachten und dem Elektrolyt zugewandten Katalysatorschicht.
Beim Betrieb wird der Brennstoff, üblicherweise Wasserstoff, der Anode zugeführt, wo er an einer katalytischen Oberfläche in Gegenwart eines Elektrolyts unter Freisetzung von Elektronen oxidiert wird. Gleichzeitig wird Sauerstoff oder Luft der Kathode zugeführt, wo der Sauerstoff an einer katalytischen Oberfläche in Gegenwart des Elektrolyts unter Verbrauch von Elektronen reduziert wird. Die an der Anode gebildeten Elektronen werden durch ausserhalb der Zelle liegende Drähte zur Kathode geführt und bilden somit einen elektrischen Strom, der nutzbare Arbeit leisten kann.
Bei der Entwicklung von Brennstoffzellen für die Raumfahrt sowie für kommerzielle und industrielle Anwendungen wurde sehr viel Forschungsarbeit geleistet, um verbesserte
Katalysatoren zu finden. Beispielsweise wurde demonstriert, dass die Aktivität je Masseneinheit Katalysator, üblicherweise ein Edelmetall, durch Verteilung desselben in Form feiner Teilchen über die Oberfläche eines aus Metall oder 5 Kohlenstoff bestehenden Trägermaterials mit hoher Oberfläche verbessert werden kann. Diese Lösung hat sich als besonders brauchbar in Brennstoffzellen erwiesen, bei denen saure Elektrolyte verwendet werden, beispielsweise wenn teilchenförmiges Platin auf einem leitenden Trägermaterial, io wie z.B. Russ, in feinzerteiltem Zustand aufgebracht wird und der Trägerkatalysator in Mischung mit einem geeigneten Bindemittel, wie z.B. Teflon R (Dupont) als dünne Schicht auf ein leitendes Kohlepapier oder ein Metallnetz zur Herstellung einer Elektrode aufgebracht wird.
ls Weiterhin hat es sich erwiesen, dass im Vergleich zu unlegierten Edelmetallkatalysatoren gewisse Legierungen von Edelmetallen eine erhöhte katalytische Aktivität und/oder einen erhöhten Widerstand gegenüber Sintern und Auflösen in einer Brennstoffzelle oder in anderen chemischen und 20 elektrochemischen Verfahren zeigen. Beispielsweise ist in der US-PS 3 506 494 ein Verfahren zur Herstellung einer ternären Legierung für die Verwendung an der Anode einer Brennstoffzelle beschrieben. Die ternäre Legierung besteht aus Platin, Ruthenium und einem aus Gold, Rhenium, Tan-25 tal, Wolfram, Molybdän, Silber, Rhodium, Osmium und Iridium ausgewählten Metall. Es wird zwar in Spalte 3, Zeilen 67 bis 70, dieser Patentschrift festgestellt, dass der Legierungskatalysator auf einem Träger mit grosser Oberfläche, wie z.B. Kohlepulver, dispergiert sein kann, jedoch wird dar-30 in kein spezielles Verfahren hierfür angegeben.
In der US-PS 3 428 490 ist ein anderes Verfahren zur Herstellung von Brennstoffzellenanoden angegeben. In diesem Fall wird ein trägerloses Platin mit Aluminium legiert und auf ein Elektrodensubstrat aufgebracht. Zur Herstellung 35 der fertigen Elektrode wird das Aluminium dann so weit wie möglich herausgelaugt. Die Entfernung des Aluminiums ergibt eine grosse Anzahl von Reaktionsstellen oder Poren in der Elektrode. Es wird festgestellt, dass die Poren die Oberfläche erhöhen und damit die Aktivität des Katalysators 40 steigern. Zwar ist in dieser Patentschrift in Spalte 6, Zeilen 26 bis 29, angegeben, dass etwas Aluminium noch in der zusammengesetzten Elektrode nach dem Auslaugen vorhanden sein kann, dabei wird jedoch vermutet, dass die verbleibende Menge nicht wesentlich ist und dass das Alumi-45 nium nur in solchen Bereichen vorliegt, welche durch die Auslauglösung nicht erreicht werden konnten. In der Patentschrift wird kein Verfahren zur Herstellung einer Edelmetall/Aluminium-Legierung auf einem Träger angegeben.
Es ist auch bekannt, dass einige Legierungen durch ge-50 meinsame Reduktion inniger Mischungen von reduzierbaren Metallsalzen hergestellt werden können. Beispielsweise wird das Verfahren zur gemeinsamen Reduktion von Metallsalzen in Gegenwart eines Trägermaterials dazu verwendet, eine auf einem Träger befindliche feinteilige Platin/Eisen-Legie-55 ning herzustellen, wie dies in einem Artikel von C. Bartho-lomew und M. Boudart mit dem Titel «Préparation of a Well Dispersed Platinum Iron Alloy on Carbon», Journal of Catalysis, Seiten 173 bis 176, Band 25, No. I, April 1972, erklärt wird. Jedoch können Salze vieler Metalle durch die-60 ses Verfahren nicht leicht reduziert werden. Solche Metalle sind diejenigen, die die stabileren feuerfesten Oxide bilden, wie z.B. Titan, Zirconium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfraum, Cer, Magnesium, Aluminium, Silicium und Calcium.
65 Es wurde auch beobachtet, dass Platin und andere Edelmetalle und Edelmetallegierungen in der Masse mit vielen feuerfesten Metalloxiden bei hohen Temperaturen reagieren, wobei feste Lösungslegierungen oder intermetallische Ver-
3
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bindungen gebildet werden. Es wurde weiterhin beobachtet, dass diese Reaktionen durch die Anwesenheit von Reduktionsmitteln, wie z.B. Kohlenstoff, Wasserstoff, Kohlenmon-oxid und gewisse organische Dämpfe, beschleunigt werden. Siehe Platinum Metals Review 20, Nr. 3, Seite 79, Juli 1976.
In der US-PS 3 341 936 wird die Herstellung einer Legierung, die ein «edleres und ein weniger edles Metall» enthält, auf einer Elektrodenoberfläche beschrieben. Jedoch wird das weniger edle Metall herausgelöst, «so dass nur das edlere Metall auf dem Elektrodenkörper in einer feinzerteilten Form zurückbleibt» (Spalte 2, Zeilen 29 bis 32). Zwar sind in dieser Patentschrift Verfahren zur Herstellung von sowohl Brennstoffelektroden als auch Sauerstoffelektroden beschrieben, aber das Verfahren zur Herstellung von Sauerstoff-eiektroden, das in Spalte 2, Zeilen 12 bis 23, beschrieben ist, betrifft keinen Legierungskatalysator. Die US-PS 3 380 934 ist ebenfalls nur auf Anoden gerichtet. Ausserdem ist sie der US-PS 3 341 936 insofern ähnlich, als das weniger edle Metall der Legierung herausgelaugt wird (Spalte 2, Zeilen 24 bis 32). Die US-PS 3 340 097 ist auf dem Gebiet der Legierungskatalysatoren von allgemeinem Interesse, sie bezieht sich aber nur auf Edelmetallegierungskatalysatoren, wie z.B. Platin/Zinn- und Rhutenium-Katalysatoren.
Die GB-PS 1 074 862 bezieht sich auf eine trägerlose ternäre Edelmetallegierung, worin eines der Metalle in der Legierung aus Chrom bestehen kann.
Zwar lehrt die US-PS 4 127 468 eine Verbesserung der katalytischen Elektrodeneigenschaften, die in einem Grundmetall vorliegen, oder die Erzielung solcher Eigenschaften durch die Verwendung eines Legierungselements, es ist jedoch bemerkenswert, dass dabei einige Gruppen vermieden werden, wie z.B. die Gruppe VIB des Periodensystems (d.h. Cr. Mo, W).
Die US-PS 3 615 836 bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der katalytischen Aktivität gewisser legierter und unlegierter Metallkatalysatoren für die Verwendung in Brennstoffzellen. Jedoch ist die Lehre dieses Patents nur auf Katalysatoren des Standes der Technik anwendbar, welche Halogenidionen enthalten, die angeblich den Katalysator vergiften, wenn der Katalysator in einer Brennstoffzelle mit einem sauren Elektrolyt verwendet wird. Das Patent richtet sich auf die Entfernung oder Desorption dieser Halogenidionen. Es ist die Desorption dieser Halogenidionen, die angeblich einen wirksameren Katalysator ergeben soll. Zwar ist eine lange Liste von möglichen Legierungsmetallen aufgeführt (siehe Spalte 2, Zeile 17), aber es wird von keiner Kombination berichtet, dass sie überlegen ist.
Zwar sind aus den US-PSen 4 186 110 und 4 192 907 Katalysatoren aus Edelmetall/Grundmetall-Legierungen bekannt, aber es wird keinem speziellen System eine besondere Überlegenheit zugeschrieben. In der US-PS 4 202 934 wird von einer besonderen Überlegenheit eines Katalysators aus einer Edelmetall/Grundmetall-Legierung berichtet, aber der Katalysator ist auf ein bestimmtes System beschränkt, nämlich eine Edelmetall/Vanadium-Legierung.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun einen Katalysator aus einer Platin/Chrom-Legierung, der sich gemäss der Erfindung dadurch auszeichnet, dass er bis zu 30 Atom- % Chrom enthält, wobei der Platinoberflächenbereich in der Legierung mindestens 30 m2/g beträgt, so dass er eine katalytische Sauerstoffreduktionsfähigkeit hat, die mindestens zweimal so gross ist wie diejenige des unlegierten Edelmetalls.
Im weiteren betrifft die Erfindung eine elektro-chemische Zelle mit den Merkmalen des Anspruchs 5 sowie eine Verwendung des Katalysators mit den Merkmalen des Anspruchs 8.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert, unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die die Zellenspannungen als Funktion der Stromdichte für verschiedene Kathoden, die Legierungs- und Platinkatalysatoren aufweisen, zeigt.
Wenn in der folgenden Diskussion der Erfindung und in den Patentansprüchen Vergleiche der katalytischen Aktivität gemacht werden, dann sind damit Vergleiche der Massenaktivität beabsichtigt. Die Massenaktivität ist ein willkürlich definiertes Mass der Wirksamkeit eines Katalysators je Gewichtseinheit der katalytisch aktiven Komponente. Im Falle einer Brennstoffzelle mit Phosphorsäure als Elektrolyt wird die Massenaktivität des Kathodenkatalysators in Milliampere/Milligramm (mA/mg) als der aufgrund einer Sauerstoffreduktion bei 0,900 Volt maximal verfügbare Strom definiert, wobei das Potential im Verhältnis zu einer unpolari-sierten H2/Pt-Bezugselektrode bei der gleichen Temperatur und beim gleichen Druck sowie im gleichen Elektrolyt gemessen wird. Eine grössere Massenaktivität kann entweder durch Erhöhung der Oberfläche des Katalysators (z.B.
durch Reduktion der Teilchengrösse) oder durch Erhöhung seiner spezifischen Aktivität erreicht werden. Die spezifische Aktivität wird als der 02-Reduktionsstrom, wie er oben spezifiziert ist, definiert, der je Einheitsoberfläche des Edelmetalls verfügbar ist (d.h. |xA/cm2). Die grössere Massenaktivität der Legierung der vorliegenden Erfindung im Vergleich zur Massenaktivität von sowohl unlegierten Edelmetallen und den besten bisher bekannten Legierungen, beispielsweise der Vanadium/Edelmetall-Legierung der US-PS 4 202 934, wird durch eine Verbesserung der spezifischen Aktivität des katalytischen Materials im Vergleich zu spezifischen Aktivität des unlegierten Edelmetalls oder der Vanadium/Edelmetall-Legierung erreicht.
Das grundlegende Verfahren zur Herstellung eines Platin/Chrom-Katalysators, welches auch zur Herstellung anderer legierter Katalysatoren, die in der Tabelle angegeben sind, verwendet werden kann, besteht darin, dass man chromhaltige Moleküle, vorzugsweise in der Anionenform, auf dem Edelmetallträgerkatalysator absorbiert, und dass man hierauf den mit Chrom imprägnierten Katalysator in einer reduzierenden Atmosphäre erhitzt, um die Legierungsbildung zu fördern. Das bevorzugte Anion, welches im Beispiel genannt wird, ist das Chromat, und für die anderen Legierungen der Tabelle ist es das Vanadat-, Manganat-, Molybdat- bzw. Wolframatanion.
TABELLE
Legierungskatalysator
02-Akitivität bei 0,9 V-mA/mg Pt
H2/Luft, Verhalten ohne innerem Widerstand, 190°C, 21,5 A/dm2
Pt-Cr
43
735
Pt-V
39
720
Pt-Mn
35
718
Pt-Mo
32
708
Pt-W
31
702
Pt
20
680
Das Verfahren ist genauso gut zur Herstellung von trägerlosen als auch von auf Trägern befindlichen Legierungen brauchbar. Da jedoch feinverteilte trägerlose Edelmetalle im allgemeinen auf weniger als 50 m2/g Edelmetall beschränkt
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
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sind, wird dieses Verfahren am besten praktiziert unter Verwendung von auf einem Träger befindlichen feinverteilten Edelmetallen, welche mit Oberflächen von im allgemeinen mehr als 100 m2/g Edelmetall hergestellt werden können. In jedem Fall ist das neue Produkt des vorliegenden Verfahrens eine trägerlose oder auf einem Träger befindliche feinteilige Legierung aus einem Edelmetall und aus Chrom mit einer wesentlich verbesserten katalytischen Gesamtaktivität im Verhältnis zu einem trägerlosen oder auf einem Träger befindlichen unlegierten Edelmetall. Bevorzugte erfindungsge-mässe Legierungen besitzen Oberflächen von mehr als 30 m2/g Edelmetall. Die am meisten bevorzugten Legierungen besitzen Oberflächen von mehr als 50 m2/g Edelmetall. Platin ist das bevorzugte Edelmetall, wenn die Legierung als Katalysator in Phosphorsäurebrennstoffzellen verwendet werden soll.
Beispiel
Ein Katalysator aus einer Platin/Chrom-Legierung mit hoher Oberfläche, der sich auf Kohlenstoff als Träger befand, wurde in der folgenden Weise hergestellt: 20 g eines gra-phitisierten Russes, auf dem Platin (10 Gew.-% Platin) niedergeschlagen war, wurden in 1000 ml Wasser dispergiert und dann unter Zuhilfenahme von Uultraschall 15 min gemischt. Der pH der Lösung wurde dann mit verdünnter Ammoniumhydroxidlösung auf 8 angehoben, um die natürliche Azidität des Trägerkatalysators zu neutralisieren. Das Rühren wurde während der pH-Einstellung und auch anschliessend noch fortgesetzt. Eine Lösung von 12 g Ammoniumchromat in 100 ml Wasser wurde dann zu der hinsichtlich des pH-Wertes eingestellten Lösung zugegeben. Im Anschluss zu der gesamten Zugabe der 100 ml Lösung wurde verdünnte Salzsäure der Lösung zugesetzt, bis der pH 5,5 betrug, um die Absorption der chromhaltigen Moleküle auf dem Trägerkatalysator zu veranlassen. Das Rühren wurde 1 h fortgesetzt. Nach dem Abfiltrieren wurden die Feststoff bei 90°C getrocknet und durch ein Sieb der Maschenweite 0,147 mm hindurchgeführt. Der ausgesiebte Feststoff wurde dann in fliessendem Stickstoff 1 h bei 927°C wärmebehandelt, um den aus einer Platin/Chrom-Legierung bestehenden Katalysator herzustellen. Es wird darauf hingewiesen, dass in diesem Beispiel graphitisiertes Vulcan XC-72 (Cabot Corporation) verwendet wurde, dass aber andere Kohlenstoffe in graphitisierter oder ungraphitisierter Form oder Acetylenruss ebenfalls als Trägermaterial verwendet wurden.
Es ist zwar schwierig, die genaue Menge Chrom im verbesserten Legierungskatalysator zu messen, und zwar wegen der geringen Grösse der Legierungsteilchen, aber aufgrund von Röntgenstrahlenbeugung am hergestellten Katalysator wurde geschlossen, dass die verbesserten Resultate des erfin-dungsgemässen Katalysators mit bis zu ungefähr 30 Atomprozent Chrom und vorzugsweise ungefähr 25 Atomprozent Chrom in der Legierung erreicht werden können.
Um die Überlegenheit der erfindungsgemässen Katalysatoren aus einer Edelmetall/Chrom-Legierung zu demonstrieren, wurde eine Reihe von Vergleichsversuchen durchgeführt, wie dies in der Tabelle angegeben ist. Verschiedene einzelne Chargen eines jeden Katalysators wurden hergestellt. Aus jeder Katalysatorcharge wurden Kathoden hergestellt und in einer Laborbrennstoffzelle der Grösse 2,54 X 2,54 cm getestet. Die Zellen wurden betrieben, und die Spannungen wurden bei einer Zellenstromdichte von 21,5 A/dm2 gemessen. Der Durchschnitt der festen gemessenen Betriebsergebnisse eines jeden Katalysators in wiederholten Versuchen ist in der Tabelle angegeben. Es ist klar aus der Tabelle ersichtlich, dass die Edelmetall/Chrom-Legierung eine katalytische Aktivität aufweist, die weit besser ist als diejenige jeder anderen getesteten Legierung. Insbesondere ist sie zweimal besser als diejenige eines unlegierten Edelmetallkatalysators selbst. Alle Elektroden enthielten die gleiche Platinbeladung, d.h. % mg Pt/cm2. Das Katalysatorverhal-5 ten wurde bei Standardbedingungen für jeden Katalysator untersucht, d.h. bei einer Zellenstromdichte von 21,5 A/dm2, in einem aus 99%iger Phosphorsäure bestehenden Elektrolyt, bei einer Zellentemperatur von 190°C, mit Wasserstoffgas/ Luft als reagierenden Gasen bei einer hohen Strömungsge-10 schwindigkeit, d.h. bei einer niedrigen Sauerstoffausnutzung, wobei die Spannungen bei den gegebenen Strömen korrigiert wurden, um innere Zellenwiderstände zu eliminieren. Die Katalysatoren wurden durch Verfahren hergestellt, welche das beste Kathodenverhalten für eine jede einzelne Legie-15 rung ergaben, beispielsweise wie es im obigen Beispiel und in den US-PSen 4 186 110,4 192 907 und 4 202 934, deren Angaben in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen sein sollen, beschrieben ist.
Die Figur zeigt graphisch die Zellenspannungen als Funk-20 tion der Stromdichte für verschiedene katalytische Materialien. In der graphischen Darstellung bezieht sich A auf einen Katalysator aus einer Pt/Cr-Legierung, B auf einen Katalysator aus einer Pt/V-Legierung, C auf einen Katalysator aus einer Pt/Mn-Legierung, D auf einen Katalysator aus 25 einer Pt/Mo-Legierung, E auf einen Katalysator aus einer Pt/W-Legierung und F auf einen unlegierten Pt-Katalysator. Die legierten Katalysatoren wurden durch das hier beschriebene Verfahren hergestellt, und die Daten wurden unter Verwendung der Standardtestbedingungen ermittelt, wie es für 30 die Erzielung der Daten der Tabelle weiter oben beschrieben wurde. Es ist aus der graphischen Darstellung ersichtlich, dass die aus Zellen mit dem Pt/Cr-Katalysator erhältlichen Spannungen klar höher sind als die Spannungen, die mit Zellen erhalten werden, welche irgendeine der anderen Legierungen 35 oder unlegiertes Pt erhalten. Dies gilt über den gesamten Bereich von Stromdichten.
Die Verhaltens vorteile des Pt/Cr-Katalysators gegenüber dem Pt/V-Katalysator sind anscheinend verhältnismässig klein — nur 15 mV bei 21,5 A/dm2 (s. die Tabelle). Vom 40 Standpunkt der Energieumwandlung besitzt dieser Unterschied jedoch beträchtliche praktische Bedeutung, die besser eingeschätzt werden kann, wenn man nicht nur die Zunahme der Spannung bei einer festen Stromdichte, sondern auch die erhöhte Stromdichte, die bei einer festen Spannung 45 erhalten wird, in Rechnimg stellt. So ergibt eine Brennstoffzelle mit einem Pt/V-Katalysator als Anode 12,7 A/dm2 bei 0,75 V, während eine identische Zelle mit einem Pt/Cr-Katalysator als Kathode 15,7 A/dm2 bei der gleichen Spannung liefert (s. die Figur). Da die Spannung einer Zelle ein so Mass ihrer Effizienz ist, arbeitet die Zelle mit der Kathode aus der Pt/Cr-Legierung bei einer 20% höheren Energiedichte als eine Zelle mit einer Kathode aus einer Pt/V-Le-gierung bei der gleichen Effizienz.
Bei einem längeren Betrieb von Phosphorsäurebrennstoff-55 zellen hat es sich ausserdem ganz überraschend erwiesen,
dass die erfindungsgemäss verwendete Platin/Chrom-Legierung eine wesentlich längere Stabilität in dieser aggressiven Umgebung aufweist als andere getestete Legierungen, wie z.B. die Platin/Vanadium-Legierung. Bei einem beschleunig-6o ten Katalysatorkorrosionstest zur Bestimmung der relativen Stabilität von Legierungskatalysatoren in einer korrosiven Umgebung (vom Typ der Brennstoffzelle) wurden legierte Pt/V- und Pt/Cr-Katalysatoren beispielsweise in eine mit Luft gesättigte 99%ige Schwefelsäure mit 177°C eingetaucht. 65 Bei diesem Test nahm der Katalysator ein elektrochemisches Potential von ungefähr 0,9 V in bezug auf eine Wasserstoffbezugselektrode an. Nach 48 h waren 67,5 Gew.- % des Vanadiums aus dem mit Vanadium legierten Katalysator her
5
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ausgelöst, während das Chrom aus dem mit Chrom legierten Katalysator nur zu 37,5 % herausgelöst wurde.
Die erfindungsgemässen legierten Katalysatoren können nicht nur als Katalysatoren in Brennstoffzellenelektroden Verwendung finden, sondern auch als Katalysatoren auf dem Gebiete der Chemie, der Pharmazie und der Automobiltechnik. Die erfindungsgemässen legierten Katalysatoren besitzen besondere Anwendung als Elektrokatalysatoren für die Reduktion von Sauerstoff. Diese Aktivität macht diese Katalysatoren besonders geeignet in sauren Brennstoffzellen.
Wie jedoch bereits festgestellt, ist ihre Verwendung nicht auf Brennstoffzellen beschränkt. Sie können in jeder Umgebung verwendet werden, wo eine elektrochemische Sauerstoffreduktion als Teil des Verfahrens stattfindet, beispielsweise in 5 einer Metall/Luft-Batterie.
Zwar wurde die Erfindung unter besonderer Berücksichtigung spezieller Ausführungsformen beschrieben, es wird jedoch darauf hingewiesen, dass verschiedene Änderungen und Weglassungen in Form und Detail gemacht werden können, io ohne dass vom Bereich der Erfindung abgewichen wird.
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1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Katalysator aus einer Platin/Chrom-Legierung, dadurch gekennzeichnet, dass er bis zu 30 Atomprozent Chrom enthält, wobei der Platinoberflächenbereich in der Legierung mindestens 30 m2/g beträgt, so dass er eine katalytische Sauerstoffreduktionsfähigkeit hat, die mindestens zweimal so gross ist wie diejenige des unlegierten Edelmetalls.
2. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Legierung auf einem Träger befindet.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Katalysator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger ein Kohlenstoffträger ist.
4. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er 25 Atomprozent Chrom enthält.
5. Elektrochemische Zelle mit einem Katalysator nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode der Zelle den Katalysator enthält.
6. Zelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung auf leitenden Trägerteilchen aufgebracht ist.
7. Zelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zelle eine saure Brennstoffzelle mit einem Phosphorsäureelektrolyten ist, und dass die Kathode aus einem elektrisch leitenden Substrat und einer Schicht des Katalysators besteht.
8. Verwendung des Katalysators nach einem der Ansprüche 1-4 in einem Verfahren zur katalytischen Reduktion von Sauerstoff.
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