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DE1270145B - Raney mixed catalyst for fuel electrodes in fuel elements - Google Patents

Raney mixed catalyst for fuel electrodes in fuel elements

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Publication number
DE1270145B
DE1270145B DEP1270A DE1270145A DE1270145B DE 1270145 B DE1270145 B DE 1270145B DE P1270 A DEP1270 A DE P1270A DE 1270145 A DE1270145 A DE 1270145A DE 1270145 B DE1270145 B DE 1270145B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
raney
fuel
powder
alloy
catalysts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEP1270A
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Chem Dr Hanns Kroeger
Margarete Jung
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VARTA AG
Original Assignee
VARTA AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VARTA AG filed Critical VARTA AG
Priority to DEP1270A priority Critical patent/DE1270145B/en
Publication of DE1270145B publication Critical patent/DE1270145B/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/98Raney-type electrodes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Raney-Mischkatalysator für Brennstoffelektroden in Brennstoffelementen Die vorliegende Erfindung betrifft einen Raney-Mischkatalysator, besonders für die Brennstoffelektrode in Brennstoffelementen.Raney mixed catalyst for fuel electrodes in fuel elements The present invention relates to a Raney mixed catalyst, especially for Fuel electrode in fuel elements.

Raney-Katalysatoxen sind bekannt. Von besonderer Bedeutung sind dabei die sogenannten Raney-Legierungen, die ein katalytisch aktivesundeinkatalytisch inaktives Metall enthalten, wobei dieses letztere nach dem Erschmelzen der Legierung wieder weitgehend herausgelöst wird. Als nachteilig hat sich bei diesen bekannten Katalysatoren herausgestellt, daß sie hinreichend rasch nur bei relativ hohen Temperaturen arbeiten, so daß deren Belastbarkeit bei Normaltemperatur ohne umfangreiche Vorbehandlung unbefriedigend ist, Es ist auch bereits erwähnt worden, als Ausgangsmaterial für Katalysatoren Raney-Legierungen zu verwenden, die mehr als nur ein katalytisch wirksames Metall enthalten.Raney catalysts are known. Are of particular importance the so-called Raney alloys, which are catalytically active and single-catalytic contain inactive metal, the latter after melting the alloy is largely removed again. It has been found to be disadvantageous in these Catalysts found that they work sufficiently quickly only at relatively high temperatures work so that their resilience at normal temperature without extensive pretreatment is unsatisfactory, It has also already been mentioned as a starting material for Catalysts use Raney alloys, which are more than just a catalytically effective one Metal included.

In der summarischen Aufzählung soll als Raney-Metall ein Metall der VIII, Gruppe oder ein Metall der Nebengruppen, insbesondere der I., IV., V., VI-oder VII. Nebengruppe des Periodischen Systems der Elemente, verwendet werden, das gegebenenfalls aktivierende, Zusätze anderer Metalle oder Verbindungen enthält.In the summary list, a metal is said to be the Raney metal VIII, group or a metal of the subgroups, in particular the I., IV., V., VI or VII. Subgroup of the Periodic Table of the Elements, which may be used contains activating additives of other metals or compounds.

Für Raney-Metalle, die mehr als einen katalytisch aktiven Bestandteil enthalten, ist der Name Raney-Mischkatalysator geprägt worden.For Raney metals that have more than one catalytically active ingredient included, the name Raney mixed catalyst was coined.

Bekannte Raney-Mischkatalysatoren, wie z. B. jene aus Nickel-Eisen und Nickel-Kobalt, entsprechen durchaus den bei ihnen vermuteten Erwartungen; allerdings besitzen sie keine, Eigenschaften, die wesentlich vom bekanntesten Katalysator dieser Klasse, dem Rancy-Nickel, abweichen.Known Raney mixed catalysts, such as. B. those made of nickel-iron and nickel-cobalt, fully meet the expectations they had assumed; Indeed they do not have any properties that are essentially the same as those of the most famous catalyst of these Grade, the rancy nickel.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1046 586 sind Raney-Michkatalysatoren bekanntgeworden, die Vanadium und/oder Verbindungen des Vanadiums enthalten. Die Raney-Metalle werden lediglich als Träger für Vanadiumverbindungen benutzt, wobei durch die Impr4gnierung mit den Vanadiumverbindungen die Oxydierbarkeit des Trägers so weit herabgesetzt ist, daß diese Katalysatoren sich mit großem Nutzen für Oxydationsprozesse verwenden lassen.From the German Auslegeschrift 1 046 586 Raney milk catalysts have become known which contain vanadium and / or compounds of vanadium. The Raney metals are only used as a carrier for vanadium compounds, the impregnation with the vanadium compounds reducing the oxidizability of the carrier to such an extent that these catalysts can be used with great benefit for oxidation processes.

Es wurde bereits beschrieben, daß geringe Zusätze von Zirkon (bis zu 0,57%) die Eigenschaften von aus Aluminium gegossenen Körpern verbessern, da dieser Zusatz ein feinkristallines Gefüge hervorruft. Titan, Wolfram, Niob, Kupfer und Molybdän sollen als Zusätze eine ähnliche Gefügestruktur bewirken.It has already been described that small additions of zircon (up to to 0.57%) improve the properties of bodies cast from aluminum, since this addition causes a fine crystalline structure. Titanium, tungsten, niobium, copper and molybdenum as additives are said to produce a similar structure.

Da nun auch flüssige Raney-Legierungen mit Aluminium als inaktiver Komponente - allerdings mit großen Vorbehalten - als »stark verunreinigte« Aluminiumschmelzen aufgefaßt werden können, wurden mit den eben genannten Metallen Versuche zu dem Zweck durchgeführt, durch Erhalt eines feinkristallinen Gefüges die Aktivierungszeit - d. h. die für das Herauslösen des Aluminiums aus der fertigen Legierung benötigte Zeit - herabzusetzen. Diese Erwartungen erfüllten sich nicht, dagegen zeigten Untersuchungen, daß die katalytischen Eigenschaften beim Zusatz von Zirkon und Titan zu Raney-Legierungen mit nur einer katalytisch aktiven Komponente in einem überraschenden Ausmaß verbessert wurden. Bei Hinzufügung von Wolfram, Niob, Kupfer und Molybdän wurden dagegen keine wesentlichen Verbesserungen erzielt, wohl aber wiederum bei Verwendung von Vanadium.Since liquid Raney alloys with aluminum as the inactive component - albeit with great reservations - can now also be regarded as "heavily contaminated" aluminum melts, experiments were carried out with the metals just mentioned for the purpose of reducing the activation time by obtaining a finely crystalline structure . H. the time required for the removal of the aluminum from the finished alloy - to reduce. These expectations were not met; on the other hand, studies showed that the catalytic properties were improved to a surprising extent when zirconium and titanium were added to Raney alloys with only one catalytically active component. With the addition of tungsten, niobium, copper and molybdenum, however, no significant improvements were achieved, but again with the use of vanadium.

Erfindungsgemäß wird mithin als Katalysator für die Brennstoffelektrode in Brennstoffelementen ein Raney-Mischkatalysator aus zwei katalytisch aktiven Metallen verwendet, von denen eines Titan, Zirkon oder Vanadin ist.According to the invention is therefore used as a catalyst for the fuel electrode in fuel elements a Raney mixed catalyst made of two catalytically active metals used, one of which is titanium, zirconium or vanadium.

Von besonderem Vorteil ist es, als zweiten katalytisch aktiven Bestandteil neben Titan, Zirkon und Vanadium ein Metall zu wählen, das eine gewisse Speicherfähigkeit für Wasserstoff besitzt; es kommen insbesondere die Platinmetalle und Nickel in Frage. Als katalytisch inaktive Komponenten lassen sich vor allem Aluminium, Magnesium, Silizium und Zink verwenden, Die Herstellung des erfindungsgemäßen Katalysators geschieht zweckmäßig so, daß die Legierungspartner in Form von Pulver oder Granalien gemischt und zusammengeschmolzen und nach dem Erkalten die katalytisch inaktiven Bestandteile zumindest teilweise wieder herausgelöst werden.It is particularly advantageous as the second catalytically active component in addition to titanium, zirconium and vanadium to choose a metal that has a certain storage capacity for hydrogen; in particular the platinum metals and nickel come in Question. As catalytically inactive components, aluminum, magnesium, Using silicon and zinc, The preparation of the catalyst according to the invention expediently done so that the alloy partners in the form of powder or granules mixed and melted together and, after cooling, the catalytically inactive ones Components are at least partially removed again.

Bei der Herstellung der Legierung arbeitet man am besten in einer Umgebung, die die flüssige Schmelze vor einer Oxydation im weitesten Sinne, also vor einem Elektronenentzug, gleich welcher Art, zu schützen vermag. Als geeignet erweisen sich für diesen Zweck insbesondere eine Schutzgasatmosphäre, die aus Edelgasen oder Wasserstoff bzw. einem Gemisch aus beiden besteht, oder eine inerte Salzschmelze. Man kann das Erschmelzen der Legierung auch unter Druck vornehmen, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn der Schmelzpunkt eines oder mehrerer Legierungsbestandteile in der Nähe des Siedepunktes anderer liegt. Ebenso ist aber auch die Anwendung eines der bekannten Vakuumschmelzverfahrens möglich.When producing the alloy, it is best to work in an environment that is able to protect the liquid melt from oxidation in the broadest sense, i.e. from electron withdrawal of any kind. A protective gas atmosphere which consists of noble gases or hydrogen or a mixture of both, or an inert molten salt, has proven particularly suitable for this purpose. One can make the melting of the alloy under pressure, which is particularly advantageous if the melting point of one or more alloying constituents other is near the boiling point. However, it is also possible to use one of the known vacuum melting processes.

Das Herauslösen der katalytisch inaktiven Bestandteile aus der fertigen Legierung erfolgt am einfachsten durch Kochen in alkalischer Lösung, dem gegebenenfalls ein Kochen in Wasser zur Entfernung einer etwaigen Salzschmelze vorausgehen müßte. Der fertigge Katalysator kann dann zu Granulat oder Pulver zerkleinert oder zu Elektrodenkörpern beliebiger Form verarbeitet werden. So ist es z. B. möglich, ein Granulat aus dem erfindungsgemäßen Katalysator zusammen mit einem Thermoplasten durch ein Heißpreßverfahren, gegebenenfalls -unter Zusatz von Leitmitteln, zu einem festen porösen Körper zu verarbeiten. Es kann aber auch ein Pulver aus dem erfmdungsgemäßen Katalysator in ein leitendes oder nichtleitendes Sieb oder Netz eingefiffit werden, das gegebenenfalls noch mit Stromableitern zu versehen ist.The easiest way to remove the catalytically inactive constituents from the finished alloy is by boiling in an alkaline solution, which may have to be preceded by boiling in water to remove any molten salt. The finished catalyst can then be comminuted into granules or powder or processed into electrode bodies of any shape. So it is z. B. possible to process a granulate from the catalyst according to the invention together with a thermoplastic by a hot pressing process, optionally with the addition of conductive agents, to form a solid porous body. However, it is also possible for a powder of the catalyst according to the invention to be inserted into a conductive or non-conductive sieve or mesh, which may also have to be provided with current collectors.

Nachstehend seien einige Ausführungsbeispiele für die Herstellung der Ausgangslegierung für bekannte (Beispiele 1 und 2) und erfmdungsgemäße Katalysatoren (Beispiele 3 bis 7) angegeben: C Beispiel 1 In einem Graphittiegel wird wasserfreies Calciumchlorid geschmolzen und mit 18 g Aluminiumgranalien (99,819/o. Al) in kleinen Anteilen versetzt. Nachdem das Aluminium bei etwa 1000' C vollständig geschmolzen ist, wird eine Mischung aus 6 g Nickel-und 6 g Eisenpulver eingetragen. Die Reaktion verläuft-exotherm und heizt die Schmelze auf etwa 1200' C auf. Zur besseren Durchmischung kann die Schmelze gerührt werden.Below are some examples for the production of the starting alloy for known (Examples 1 and 2) and inventive catalysts (Examples 3 to 7) : C Example 1 Anhydrous calcium chloride is melted in a graphite crucible and mixed with 18 g of aluminum granules (99.819 / o. Al) offset in small proportions. After the aluminum has completely melted at about 1000 ° C. , a mixture of 6 g of nickel and 6 g of iron powder is added. The reaction is exothermic and heats the melt to around 1200 ° C. The melt can be stirred for better mixing.

Beispiel 2 Wie im ersten Beispiel beschrieben, wird Calciumchlorid als Schutzschmelze in einen Graphittiegel gegeben, nach erfolgter Schmelzung des CaC12 setzt man 18 g Aluminiumgranalien in kleinen Anteilen hinzu. Nachdem das Aluminium wieder bei etwa 1000'C geschmolzen ist, wird eine innige Mischung aus 6 g Nickel- und 6 g Kobaltpulver eingetragen. Auch diese Reaktion verläuft exotherm. Zur Durchmischung der Schmelze wurde mit einem Kohlestab gerührt.Example 2 As described in the first example, calcium chloride is placed in a graphite crucible as a protective melt; after the CaC12 has melted, 18 g of aluminum granules are added in small portions. After the aluminum has melted again at about 1000 ° C. , an intimate mixture of 6 g nickel and 6 g cobalt powder is added. This reaction is also exothermic. A carbon rod was used to mix the melt.

Beispiel 3 Unter einer Schutzschmelze aus wasserfreiem Calciumehlorid wurden 13 g Aluminiumgranalien erschmolzen. Bei 1000' C wurden 1 6 g Kobalt- und 1 g Zirkoniumpulver in kleinen Anteilen langsam unter Rühren in die Schmelze gegeben.Example 3 13 g of aluminum granules were melted under a protective melt of anhydrous calcium chloride. At 1000 ° C. , 16 g of cobalt and 1 g of zirconium powder were slowly added to the melt in small portions with stirring.

Beispiel 4 In einem Graphittiegel werden 25 g Aluminiumpulver unter einer Schutzschmelze von Calciumchlorid aufgeschmolzen und auf etwa 1400' C weiter hochgeheizt. Dann wird eine innige Mischung aus 8 g Vanadinmetall (98,5%.) und 8 g Nickelpulver in Portionen eingetragen. Da es wegen des exothermen Verlaufes der Legierungsbildung zu einer weiteren Aufheizung der Schmelze kam, die ein Verdampfen des CaC1 2 zur Folge hatte, wurde als zusätzliche Schutzmaßnahme das Erschmelzen unter einer Argonatmosphäre vorgenommen. Auch hier bewährte sich das Rühren zwecks Homogenisierung der Schmelze. Beispiel 5 In einem Graphittiegel wird wasserfreies Calciumchlorid geschmolzen und danach mit 18 g Aluminiumgranalien versetzt, nachdem das Aluminium bei etwa 1000' C vollständig geschmolzen ist, -wird eine Mischung aus 6 g Nickel- und 5 g Titanpulver ebenfalls in kleinen Anteilen eingetragen. Auch bei diesem Prozeß verläuft die Legierungsbildung exotherm, so daß sich die Schmelze von allein auf etwa 1200' C aufheizte. Um eine gleichmäßige Legierung zu erhalten, wurde des öfteren mit einem Kohlestab gerührt.Example 4 In a graphite crucible, 25 g of aluminum powder are melted under a protective melt of calcium chloride and further heated to about 1400 "C. An intimate mixture of 8 g of vanadium metal (98.5%) and 8 g of nickel powder is then added in portions. Since the exothermic course of the alloy formation led to further heating of the melt, which resulted in the evaporation of the CaC1 2, the melting was carried out under an argon atmosphere as an additional protective measure . Stirring for the purpose of homogenizing the melt has also proven itself here. Example 5 Anhydrous calcium chloride is melted in a graphite crucible and then 18 g of aluminum granules are added after the aluminum has completely melted at about 1000 ° C. A mixture of 6 g of nickel and 5 g of titanium powder is also added in small portions. In this process, too, the alloy formation is exothermic, so that the melt heated up to about 1200 ° C. by itself. In order to obtain a uniform alloy, it was often stirred with a carbon rod.

Beispiel 6 Unter Schutz von Caleiumehlo-rid wurden 10 g Aluminium zum Schmelzen gebracht. Bei 1200'C wird eine Mischung aus 4,5 g Titanpulver und 1 g Palladiumpulver zu der Schmelze gegeben und auf 14001 C erwärmt. Auch hierbei wurden günstigere Legierungen dann erhalten, wenn öfter gerührt wurde.Example 6 Under the protection of caleium chloride, 10 g of aluminum were melted. At 1200'C a mixture of 4.5 g of titanium powder and 1 g of palladium powder is added to the melt and heated to 14001 C. Here, too, cheaper alloys were obtained if the mixture was stirred more often.

Nach dem Erschmelzen von 10 g Aluminium unter dem Schutz einer Calciumchloridschmelze wurden bei 13001 C eine innige Mischung aus 4,5 g Titan-und 0,1 g Platinpulver hinzugefügt und auf 1450' C erwärmt. Auch hier wurde die gebildete Legierung homogener, wenn während des Schmelzens mit einem Kohlestab gerührt wurde.After 10 g of aluminum had melted under the protection of a calcium chloride melt, an intimate mixture of 4.5 g of titanium and 0.1 g of platinum powder was added at 13001 ° C. and heated to 1450 ° C. Here, too, the alloy formed became more homogeneous if stirring was carried out with a carbon rod during melting.

Die Herstellung von Elektroden aus diesen Legierungen kann folgendermaßen geschehen: Aus der Legierung wird ein Pulver hergestellt, das nach dem Aktivieren in einen elektrolytdurchlässige# Behälter eingebracht und, mit Stromableitern versehen, als Elektrode dient.The manufacture of electrodes from these alloys can be carried out as follows happen: A powder is produced from the alloy, which after activation placed in an electrolyte-permeable # container and provided with current conductors, serves as an electrode.

Das Legierungspulver wird vor dem Einbringen in den Behälter aktiviert, indem in 11 6 n-NaOH 50 g Pulver sehr langsam eingetragen werden; nach dem Aussetzen der Wasserstoffentwicklung erwärmt man auf 80 bis 100' C, wobei eine erneute Wasserstoffentwicklung auftritt. Kommt diese Entwicklung zum Stillstand, wird die Lauge vorsichtig dekantiert und durch etwa 200 ml frische Lauge ersetzt. Dieser Laugenwechsel kann gegebenenfalls noch einmal wiederholt werden. Dieses so erhaltene Pulver ist bereits hochaktiv und kann als negatives Elektrodenmaterial in Netzen und/oder Sieben in das Brennstoffelement eingebracht werden.The alloy powder is activated before it is placed in the container by adding 50 g of powder very slowly to 11 6 n NaOH; after the evolution of hydrogen has ceased, the mixture is heated to 80 to 100 ° C., with renewed evolution of hydrogen occurring. If this development comes to a standstill, the lye is carefully decanted and replaced with about 200 ml of fresh lye. This change of lye can be repeated again if necessary. The powder obtained in this way is already highly active and can be introduced into the fuel element as a negative electrode material in nets and / or sieves.

Falls das Material nicht sofort in Elektroden eingesetzt wird, muß es unter 2 bis 4 n-Lauge aufbewahrt werden, die etwa 5 bis 10 Volumprozent Alkohol enthält.If the material is not used immediately in electrodes, it must be stored under 2 to 4 N alkaline solution, which contains about 5 to 10 percent alcohol by volume.

Ein anderer Weg zur Herstellung einer Elektrode aus dem erlmdungsgemäßen Katalysator ist der folgende: Das sehr fein zermahlene Legierungsgut wird etwa mit dem gleichen Volumen eines feinen Kunststoffpulvers innig vermischt und kurz oberhalb der Schmelztemperatur des Kunststoffes in einer Matrize verpreßt. Nach dem Abkühlen in der Preßform wird die Elektrode aus der Matrize genommen und in anologer Weise wie oben aktiviert. Bis zum Einsatz in dem Brennstoffelement wird die Elektrode unter NaOH-Alkohol gelagert.Another way of producing an electrode from the catalyst according to the invention is the following: The very finely ground alloy material is intimately mixed with approximately the same volume of a fine plastic powder and pressed in a die just above the melting temperature of the plastic. After cooling in the mold, the electrode is removed from the matrix and activated in anologer manner as above. The electrode is stored under NaOH alcohol until it is used in the fuel element.

Für einen Einsatz in Brennstoffelementen, die bei Temperaturen oberhalb 601 C betrieben werden sollen, empfiehlt sich das folgende Elektrodenherstellungsverfahren: In eine Matrize, die bis auf etwa 700' C aufzuheizen ist, wird das Raney-Legierungspulver eingeschüttet, mit einem Druck von etwa 5000 bis 10 000 kg/cm2 verdichtet und die Matrize dann aufgeheizt. Nach anschließender Abkühlung wird die Elektrode aktiviert und, wenn nötig, unter Lauge-Alkohol-Mischung bis zum Einsatz gelagert.For use in fuel elements that are to be operated at temperatures above 601 C , the following electrode production process is recommended: The Raney alloy powder is poured into a die, which must be heated to around 700 ° C, at a pressure of around 5000 to 10,000 kg / cm2 compacted and the die then heated. After subsequent cooling, the electrode is activated and, if necessary, stored under a lye-alcohol mixture until it is used.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform liegt darin, daß das Legierungspulver in einer Matrize zur gewünschten Elektrodenform kalt verpreßt wird und anschließend bei Temperaturen zwischen 600 und 10001 C in reduzierender Atmosphäre gesintert wird. Nach dem Abkühlen wird der Sinterkörper in der üblichen Weise aktiviert und, wenn nötig, unter Lauge-Alkohol gelagert.Another embodiment according to the invention consists in that the alloy powder is cold-pressed in a die to form the desired electrode shape and is then sintered at temperatures between 600 and 1000 ° C. in a reducing atmosphere. After cooling, the sintered body is activated in the usual way and, if necessary, stored under lye-alcohol.

Für den Fall, daß die Elektrode nicht nur bei Temperaturen oberhalb 601 C, sondern auch noch bei erhöhtem Druck betrieben werden soll, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dem Raney-Legierungspulver vor dem Verpressen elektrisch leitende Substanzen, wie Graphit, Carbonylnickel od. ä., zuzusetzen.In the event that the electrode is to be operated not only at temperatures above 601 C, but also at elevated pressure, it has proven to be useful to add electrically conductive substances such as graphite, carbonyl nickel or the like to the Raney alloy powder before pressing . to add.

Einen Vergleich zwischen bekannten und erfindungsgemäßen Katalysatoren ermöglichen die in den F i g. 1 und 2 eingetragenen Kurven.A comparison between known catalysts and catalysts according to the invention are made possible by the catalysts shown in FIGS. 1 and 2 entered curves.

F i g. 1 zeigt das Verhalten von Katalysatoren unter gleichen Bedingungen bei Dauerbetrieb in Brennstoffelementen mit flüssigem Elektrolyt-Brennstoff-Gemisch bei 200 C; als Brennstoff dient Glykol. Die gepulverten Katalysatoren sind in einen Siebeelektrodenkörper eingefüllt; auf die geometrische Oberfläche der Siebe bezogen, wird pro Quadratzentimeter ein Strom von 10,8 mA entnommen. Die Bezugsziffern der Kurven weisen auf die entsprechenden Beispiele hin, nach denen das Ausgangsmaterial für die Katalysatoren hergestellt ist. Nickel-Eisen und Nickel-Kobalt in ihrer Raneyform ergeben stark abfallende Spannungskurven. Schon nach etwa 135 bzw. 175 Stunden Betriebszeit ist die Spannung - gemessen gegen eine Kalomel-Vergleichselektrode - auf 0,4 V abgesunken.F i g. 1 shows the behavior of catalytic converters under the same conditions during continuous operation in fuel elements with a liquid electrolyte-fuel mixture at 200 C; glycol is used as fuel. The powdered catalysts are filled into a sieve electrode body; Based on the geometric surface of the sieves, a current of 10.8 mA is drawn per square centimeter. The reference numbers on the curves indicate the corresponding examples according to which the starting material for the catalysts is prepared. Nickel-iron and nickel-cobalt in their Raney form result in strongly decreasing voltage curves. After about 135 or 175 hours of operation, the voltage - measured against a calomel reference electrode - has dropped to 0.4 V.

Verwendet man dagegen Raney-Mischkatalysatoren aus Kobalt - Zirkon und Nickel - Vanadin, so zeigen die entsprechenden Kurven 3 und 4 eine nahezu ideale Konstanz der Spannungslage an.If, on the other hand, Raney mixed catalysts made of cobalt - zirconium and nickel - vanadium are used, the corresponding curves 3 and 4 show an almost ideal constancy of the voltage level.

F i g. 2 enthält unter den gleichen Gegebenheiten aufgenommene Strom-Spannungs-Kurven der ebenerwähnten Katalysatoren. Während Raney-Mischkatalysatoren aus Ni-Fe(1) bzw. Ni-Co(2) bei einer Belastung mit 400mA/cm2 Spannungen von weniger als 401 mV aufweisen, liegen die entsprechenden Spannungswerte der erfindungsgemäßen Raney-Mischkatalysatoren Co-Zr(3) bzw. Ni-V(4) negativer als -800 mV.F i g. 2 contains current-voltage curves of the above-mentioned catalytic converters recorded under the same conditions. While Raney mixed catalysts made of Ni-Fe (1) or Ni-Co (2) have voltages of less than 401 mV when exposed to 400 mA / cm2, the corresponding voltage values of the Raney mixed catalysts according to the invention are Co-Zr (3) or Ni-V (4) more negative than -800 mV.

Claims (1)

Patentanspruch: Verwendung eines Raney-Mischkatalysators aus zwei katalytisch aktiven Metallen, von denen eines Titan, Zirkon oder Vanadin ist, als Katalysator für die Brennstoffelektrode in Brennstoffelementen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1019 361, 1046 586, 1071789, 1074 015; österreichische Patentschrift Nr. 206 867. Claim: Use of a Raney mixed catalyst made of two catalytically active metals, one of which is titanium, zirconium or vanadium, as a catalyst for the fuel electrode in fuel elements. Considered publications: German Auslegeschriften No. 1019 361, 1 046 586, 1071789, 1 074 015; Austrian patent specification No. 206 867.
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