DE3330388A1 - Elektrolytische elektrode und verfahren zu deren herstellung - Google Patents
Elektrolytische elektrode und verfahren zu deren herstellungInfo
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Description
P 18154-
Be s ein· ei buns · if·
Die Erfindung betrifft Elektroden zur Elektrolyse, im
folgenden als "elektrolytische Elektroden" "bezeichnet,
sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung elektrolytische Elektroden, die
sehr dauerhaft sind, das heißt, eine lange Betriebsdauer aufweisen, wenn sie bei der Elektrolyse von beispielsweise
einer wäßi-igen Lesung verwendet werden, wo eine
Sauerstoffbildung an der Anode auftritt, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
Bisher wurden eisktrrclytj.sche Elektroden, die ein Substrat
aus Ventilmetallen (z. B. Titan (Ti)) enthielten, als überlegene unlösliche Ketallelektroden auf dem Gebiet
der Elektrochemie verwendet. Insbesondere wurden sie weitverbreitet
als Anodor. zur Erzeugung von Chlor in der elektrolytisches SaIsiritf.uscrie (Natriumchlorid) verwendet.
Zusätzlich »u '.Oi sind Tantal (Ta), Niob (Nb), Zirkonium
(Zr), Hafnium (Hf), Vanadium (V), Molybdän (Mo),
Wolfram (W), usw-, als Ventilmetalle (sog. valve Metals)
bekannt.
Diese Metallelektrode^ werden hergestellt durch Überziehen
von metalline-hem Titan mit verschiedenen elektrochemisch
aktiven Substanz.gh .iie Metallen der Platingruppe
und ihren Oxiden. Ba'spi-ale für solche Metalle der Platingruppe
und inre O.>:ide werden beispielsweise beschrieben
in den US-PSr. 3 6??. '^8 und 3 711 385. Als Elektroden
zur Erzeugung voa Chlor können diese Elektroden eine
geringe Chlorübersparuiung während einer langen Zeitdauer
aufrechterhalten.
Wenn jedoch die vorstehenden Metallelektroden als Anoden bei der Elektrolyse zur Erzeugung von Sauerstoff verwendet
werden oder bei der Elektrolyse bei der eine Sauerstoff bildung mit auftritt, so nimmt die Anodenüberspannung
allmählich zu. In extremen Fällen wird die Anode passiviert und es wird unmöglich, die Elektrolyse fortzusetzen.
Man nimmt an, da., das Phänomen der Passivierung der Anode
hauptsächlich bedingt wird durch die Bildung von elektrisch nicht-leifcfähigen Titanoxiden, die resultieren
aus (1) der Oxidation des Titanbasismaterials mit Sauerstoff durch die den Elektrodenüberzug bildende Oxidsubstanz
selbst; (2) durch Sauerstoffdiffusion der durch den
Elektrodenüberzug hindurchtritt; oder (3) einen Elektrolyt.
Die Bildung derartiger elektrisch nicht-leitfähiger
Oxide an der Grasfläche zwischen dem Basismaterial und
dem Elektrodenübsrzug bewirkt eine Abschälung des Elektrodenüberzugs.
Dies fuhrt zu Problemen wie zum Zusammenbruch der Elektrode.
Elektrolytisehe /erfahren, bei denen das Anodenprodukt
Sauerstoff ist, oder Sauerstoff an der Anode als Nebenreaktion
erzeug,1: w.i...-'3, -1 blassen (1) die Elektrolyse unter
Verwendung eines ooh.we fei-Säurebades, eines SaIp et er säur ebades,
eines Alxaiibac.es oder dergleichen; (2) die elektrolytische Abscheidung von Chrom (Cr), Kupfer (Cu),
Zink (Zn) oder •iergl-.eichen: (3) verschiedene Typen des
Galvanisier ens Usw.. Bloktivoplattierens; (4) die Elektrolyse
von verdünnte-u Salzwasser, Seewasser, Ghlorwasserstoff
säure oder derr.l-.vic^oii; und (5) die Elektrolyse zur
Erzeugung von Chloral' usw. Diese Verfahren sind alle von industrieller B?deuc.mg. Jedoch haben die vorstehend
beschriebenen Probleme d:'.e Verwendung von Metallelektroden
bei diesen Yeri"aiixen verhindert.
Die US-PS 3 775 284 beschreibt eine Technik, um die Passivierung
der Elektrode durch die Permeation von Sauerstoff zu überwinder-. In dieser Technik wird eine Sperrschicht
aus einer Platin (Pt)-Iridium (Ir)-Legierung oder aus Oxiden von Kobalt (Co), Mangan (Mn), Blei (Pb),
Palladium (Pd) und Pt zwischen dem elektrolytisch leitfähigen Substrat und dem Elektrodenüberzug ausgebildet.
Die Substanzen, die die Zwischenaperrschicht bilden, können
die Diffusions-Permeation von Sauerstoff während der Elektrolyse bis zu einem gewissen Ausmaß -verhindern. Jedoch
sind diese Substanzen elektrochemisch sehr aktiv und reagieren daher mit einem Elektrolyten der durch den
Elektrodenüberzu^ koiamt. Dies führt zu elektrolytischen
Produkten, zum Beispiel Gas, an der Oberfläche der Zwischensperrschicht,
was zu weiteren Problemen führt. Beispielsweise wird die Haftung des Elektrodenüberzugs unter
XO den physikalischen und chemischen Einflüssen des elektrolytischen
Produkts verschlechtert. Es besteht so die Gefahr, daß sich der Elektrodenüberzug abschält, bevor
die Lebensdauer den* Substanz, die den Elektrodenüberzug
bildet, erlöscht ist. Ein v/eiteres Problem liegt darin,
daß die Korrosionsbeständigkeit der resultierenden Elektroden gering i::.t>
Somit vorsagt die in der US-PS 3 775 empfohlene Methode bei der Bildung von elektrolytischen
Elektroden mit gutzx- iJa'.'.orhaftigkeit.
Die US-PS 3 773 >5>
beschreibt eine Elektrode, in der eine Schicht aus ain^ra Oxid von zum Beispiel Ti und eine
Schicht eines ritjtalÄs J.ec Platingruppe oder ihres Oxids
laminiert und auf die i-lekerode aufgezogen werden. Jedoch
leidet diese llaktrode an dem Problem, daß bei ihrer
Verwendung zur Elektrolyse,bei der Sauerstoff gebildet
wird, eine Passivierung auftritt.
Ziel der Erfindung ist dc-.her die Überwindung der vorstehend
beschriebenen Probleme. Insbesondere ist ein Ziel der Erfindung die Bereitstellung von elektrolytischen
Elektroden, die besonders geeignet zur Anwendung bei der Elektrolyse sind, mit der- eine Sauerstoffbildung einhergeht,
das heißt, die beständig gegen die Passivierung sind und sehr dauerhaft sind.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung
eines Verfahrens zur Erzeugung derartiger elektrolytiseher
Elektroden.
333038a
-Pf-
Die vorstehend beschriebenen Ziele wurden erreicht durch
(1) eine elektrolytisehe Elektrode, die enthält (a) ein
Elektrodensubstrat aus einem elektrolytisch-leitfähigen Metall, (b) einen Elektrodenüberzug aus einer aktiven
Elektrodensubstanz und Cc) eine Zwischenschicht ausgebildet zwischen dem Siektrodensubstrat und dem Elektrodenüberzug,
worin die Zwischenschicht ein Gemisch aus (i)
einem Oxid von mindestens einem Material ausgewählt aus der Gruppe von --jtan (Ti) und Zinn (Sn) jeweils mit einer
Wertigkeitszahl von 4, und (ii) einem Oxid von mindestens einem Material ausgewählt aus der Gruppe von Tantal (Ta)
und Niob (Hb) jeweils mit einer Wertigkeitszahl von 5,
enthält; und
(2) ein Verfahren z\,r Herstellung einer elektrolytischen
χ5 Elektrode, das darin besteht (a) ein elektrolytischleitfähiges
gemischtes Oxid, das ein Gemisch von einem
Oxid von Ti und/ode .· Sn uad einem Oxid von Ta und/oder
Ub enthält, auf uin Eiel·:trodensubstrat aus einem elektrisch-leitfähigen
Me tail durch eine thermische Zer-Setzungsmethode unü-.i-r Bildung einer Zwischenschicht aufzuschichten
und anschließend die Zwischenschicht mit einer
aktiven Ele'ctrcG.e:asaostanz zu überziehen.
Im folgenden wird, uie Erfindung genauer erläutert. Die
Erfindung basiert dar?.ui, daß die Bereitstellung einer
Zwischenschicht zwischen dem Substrat und dem Elektrodenüberzug
die J?.rzie!u£.g einer Elektrode ermöglicht, die
mit ausreichender -Dauerhaftigkeit als Anode zur Elektrolyse
verwendet werden kann, bei der eine Sauerstoffent-Wicklung
auftritt.
Die erfindungsgemäße Zwischenschicht ist korrosionsbeständig
und elektrochemisch inaktiv. Eine Funktion der Zwischenschicht ist der Schutz des Elektrodensubstrats,
zum Beispiel Ti, so daß eine Passivierung der Elektrode ohne Verringerung ihrer elektrischen Leitfähigkeit verhindert
wird. Gleichzeitig wirkt die Zwischenschicht zur Erhöhung der Adhäsion oder Bindung zwischen dem
333038
Basismaterial und dem Elektrodenüberzug.
Dementsprechend wurden durch die Erfindung elektrolytische
Elektroden bereitgestellt, die eine ausreichende Dauerhaftigkeit bei Verwendung zur Elektrolyse zur Erzeugung
von Sauerstoff oder zur Elektrolyse bei der Sauerstoff als Nebenreaktion gebildet wird, aufweisen.
Derartige Verfahren wurden bisher als mit üblichen Elektroden
schwierig durchführbar angesehen.
Im folgenden wird die Erfindung genauer erläutert.
Bei der Herstelxung des Elektrodensubstrats gemäß der
Erfindung können korrosionsbeständige elektrisch-leitfähige
Metalle, zum Beispiel Ti, Ta, Nb und Zr, und ihre Basislegierunger· (base alloys) verwendet werden- Geeignete
Beispiele sind metallisches Ti und Legierungen auf Ti-Basis, zum Bwispi^l Td· ia-Nb und Ti-Pd, die bisher
allgemein verwendet wurden. Das Elektrodenbasismaterial
kann in jeglicher geeigneter Form vorliegen, wie in der Form einer Platte, einer perforierten Platte, eines Stabes
oder eines riet zart igen Seils.
Die Zwischenschicht, wird an dem vorstehend beschriebenen
Elektrodensubstrat aasgi-cildet und umfaßt ein gemischtes
Oxid aus einem Oxid von Ti und/oder Sn mit einer Wertigkeitszahl von 4- und ein Orid von Ta und/oder ITb mit einer
Wertigkeitszahl von 5*
Eine elektrolyt!sehe Elektrode, die ein Elektrodensubstrat
von Ti oder einer Ti-Basislegierung "bzw. einer
Legierung auf Ti-Basis und einen Elektrodenüberzug aus einem Metalloxid umfaßt, worin eine dünne Zwischenschicht
aus einem elektrisch leitfähigen Oxid von Ta und/oder Hb zwischen dem Substrat und dem Überzug bereitgestellt wird,
um eine elektrische Leitfähigkeit zu den Ti-Oxiden zu erzeugen, die auf der Oberfläche des Substrats gebildet
werden, wurde bereits bereitgestellt und in der
333038g
-ß-. 9 .
DE-Patentanmeldung P 32 19 003.4 vom 19. Mai 1982 beschrieben.
Diese Elektrode ist beständig gegen die Passivierung und besitzt eine überlegene Dauerhaftigkeit. Jedoch werden
bei dieser Elektrode die Ti-Oxide, die in geringen Mengen an der Oberfläche des Ti-Substrats gebildet werden, durch
die Zwischenschichtsubf.itanz elektrisch leitfähig gemacht.
Somit ist es notwendig, die Dicke der Zwischenschicht stark zu verringern. Daher ist die Möglichkeit, die
Dauerhaftigkeit ier Elektrode durch eine Zwischenschicht ■j^q mit ausreichender Dicke weiter zu verbessern, begrenzt.
Erfindungsgemäß kann eine Elektrode mit größerer Dauerhaftigkeit
hergestellt werden, ohne die vorstehend beschriebene Begrenzung, selbst wenn die Zwischenschicht
2^5 aus solchen Substaxxzen hergestellt wird, die per se eine
ausreichende elektrische Leitfähigkeit aufweisen.
Es wurde gef und im, el α B r!?.d gemischte Oxid des Oxids von
Ti und/oder Sn a.-.d aes Oxids von Ta und/oder Nb geeignet
ist zur Anwendung; als Zwischenschichtsubstanz und ausgezeichnete
Wirkungen ergibt. Diese Zwischenschichtsubstanzen
weisen λ=χεο überlegene Korrosionsbeständigkeit
auf, sind elektrochemisch inaktiv und besitzen eine ausreichende
elektrische Leitfähigkeit. Die Zwischenschichtsubstanz, die erfinüu.o.gsf/onäß verwendet wird, umfaßt auch
Metalloxide, die nicbt-ötöchiometrische Defekte oder
Gitterdefekte auf-weisan und aus Vereinfachungsgründen
dargestellt werden als TiO2, SnO2, Ta2O,-, Nb2O5 usw.
Die erfindungsgemäßen Zwischenschichtsubstanzen sind Kombinationen
der Oxide von Metallen (Ti und Sn) mit einer Wertigkeitszahl von 4- und den Oxiden von Metallen (Ta
und Nb) mit einer Wertigkeitszahl von 5· Jegliche der
Kombinationen TiO2-Ta2O5, TiO2-Nb2O5, SnO2-Ta2O5, SnO2
Nb2O5, TiO2-SnO2-Ta2O5, TiO2-SnO2-Nb2O5, TiO2-Ta2O5-Nb2O5,
SnO2-Ta2O,.-Mb2O5 und TiO2-SnO2-Ta2U5-Nb2O5 kann
erfindungsgemäß verwendet werden.
3330389
Das Verhältnis von Ti- und/oder Sn-Oxid zu dem Ta- und/
oder Wb-Oxid ist nicht kritisch und kann innerhalb eines "breiten Bereichs gewählt werden. Im Hinblick auf die
Dauerhaftigkeit und die elektrische Leitfähigkeit der Elektrode ist es bevorzugt, wenn das Molverhältnis des
Ti- und/oder Sn-üxids zu dem Ta- und/oder Wb-Oxid 95:5
bis 10:90 beträgt.
Die Zwischenschicht kann nach Jeder gewünschten Technik
]_0 ausgebildet werden, sofern ein gleichmäßiger und dichter
Überzug des elektrisch leitfähigen gemischten Oxids erzielt werden kann. Eine geeignete Technik ist eine thermische
Zersetzuugsroethode, bei der eine gemischte Lösung,
die Salze enthält, zum Beispiel Chloride von Ti und/oder !5 Sn und Ta und/oder Wb auf ein Basismaterial aufgetragen,
und durch Erwär^.oA in einer oxidierenden Atmosphäre in
das entsprechende g-snvi sehte Oxid umgewandelt wird.
Die Menge der Z^iöcihenscliichtsubstanz, die aufgetragen
wird, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 χ 10 bis
10 χ 10~2 Mol/m'" (berechnet als Metall). Außerhalb dieses
Bereichs keimen k-oin-3 ausreichenden Ergebnisse erzielt
werden.
Die so gebildete Zvrisciie.'j.üchicht wird dann mit einer
aktiven Elektroderisubstanz überzogen, die elektrochemisch
aktiv ist, um des gewünschte Produkt zu ergeben. Geeignete
Beispiele für derartige aktive Elektrodensubstanzen
sind Metalle, Metalloxide oder Gemische davon, die überlegene elektrochemische Charakteristika und eine überlegene
Dauerhaftigkeit aufweisen. Die Art der aktiven Substanz kann je nach der elektrolyt!sehen Reaktion, bei
der die Elektrode verwendet werden soll, bestimmt werden. Aktive Substanzen, die besonders geeignet für die vorstehend
beschriebenen elektrolytischen Verfahren sind,
bei denen eine Sauerstoffbildung erfolgt, sind beispielsweise: Oxide von Metallen der Platingruppe und gemischte
Oxide von Oxiden von Metallen der Platingruppe und
h\ ■
Ventilmetalloxiden. Typische Beispiele sind Ir-Oxid,
Ir-Oxid-Iiu-Oxid, Ir-Oxid-Ti-Oxid, Ir-Oxid-Ta-Oxid, Eu-Oxid-Ti-Oxid,
Ir-Oxid-Ru-Oxid-Ta-Oxid und Hu-Qxid-Ir-Oxid-Ti-Oxid.
Der Elektrodenübcrzug kann in jeder geeigneten Weise
gebildet werden, zum Beispiel durch thermische Zersetzung, elektrochemische Oxidation oder Pulversintern. Eine besonders
geeignete Toohnik ist die thermische Zersetzungs-
Y^ methode, wie sie genauer in den US-PSn 3 711 385 und
3 632 498 beschrieben wird.
Der genaue Grunc, we.runi die Bereitstellung einer Zwischenschicht
, die aus dum gemischten Oxid von 4— und 5-wertigen
Metallen bestehe, zwischen dem Metallelektrodensubstrat
und dem aktiven ''.leiccrodemJberzug die vorstehenden Ergebnisse
liefert, ist nicht geklärt, jedoch wird folgendes angenommen:
Da die Metalloberfläche des Substrats mit der dichten Zwischenschicht aus gemischtem Oxid überzogen ist und an der Oxidation gehindert wird, wird die Passivierung des Substrats verhindert. In der Zwischenschicht sind die 4- und 5-wertigc.i Meballe gleichzeitig als Oxide vorhanden. Daher wird nacb. dem allgemein bekannten Prinzip der gesteuerten Wertigkeit (controlled valency) die Zwischenschichtzu einem Halbleiter vom N-Typ mit einer sehr hohen elektrischen Leitfähigkeit. Wird darüber hinaus beispielsweise metallisches Ti als Substrat verwendet, so diffundiert selbec wenn elektrisch nicht-leitfähige Ti-Oxide an der Oberfläche des Substrats während der Erzeugung der Elektrode oder während des Gebrauchs der Elektrode bei der Elektrolyse gebildet werden, das 5-wertige Metall in der Zwischenschicht und macht die Ti-Oxide zu Halbleitern. Dementsprechend bleibt die elektrische Leitfähigkeit der Elektrode erhalten und die Passivierung wird verhindert.
Da die Metalloberfläche des Substrats mit der dichten Zwischenschicht aus gemischtem Oxid überzogen ist und an der Oxidation gehindert wird, wird die Passivierung des Substrats verhindert. In der Zwischenschicht sind die 4- und 5-wertigc.i Meballe gleichzeitig als Oxide vorhanden. Daher wird nacb. dem allgemein bekannten Prinzip der gesteuerten Wertigkeit (controlled valency) die Zwischenschichtzu einem Halbleiter vom N-Typ mit einer sehr hohen elektrischen Leitfähigkeit. Wird darüber hinaus beispielsweise metallisches Ti als Substrat verwendet, so diffundiert selbec wenn elektrisch nicht-leitfähige Ti-Oxide an der Oberfläche des Substrats während der Erzeugung der Elektrode oder während des Gebrauchs der Elektrode bei der Elektrolyse gebildet werden, das 5-wertige Metall in der Zwischenschicht und macht die Ti-Oxide zu Halbleitern. Dementsprechend bleibt die elektrische Leitfähigkeit der Elektrode erhalten und die Passivierung wird verhindert.
-*■ AT. ■
Außerdem erhöht die Zwischenschichtsubstanz die Adhäsion oder die Bindung zwischen dem Substrat von beispielsweise
metallischem Ti und dem aktiven Elektrodenüberzug aus beispielsweise Oxiden der Metalle der Platingruppe und
Ventilmetalloxiden und dadurch wird die Dauerhaftigkeit der Elektrode erLöht..
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung, υ line sie zu beschränken.
Eine handelsübliche Ti-Platte mit einer Dicke von. 1,5 nun
wurde mit Aceton entfettet. Anschließend wurde die Platte einer Ätzbehandlung un"Cer Verwendung einer 20 % wäßrigen
Chlorwasserstoffsaurelösung, die bei 105 °C gehalten wurde,
unterzogen. Die ε ο behandelte Ti-Platte wurde als ein Elektrodensr.bsT.r.-.rc irorwendet.
Eine gemischte IQ c/j Chlorwasserstoff säure von Tantalchlorid,
enthaltend 'iO g/1 Ta, und Titanchlorid, enthaltend
10,4- g/l IDi, wurde auf die Ti-Platte aufgezogen und
getrocknet. Anschließend wurde die Platte 10 Minuten in einem Muffelofen ei-v<ärmt, der bei 4-50 C gehalten wurde.
Diese Verfahrensweise wurde zweimal wiederholt unter BiI-
—2 ?
dung einer Zwischenschicht von 1,0 χ 10 Mol/m
2O,--gemischtet: Oxid (Mo!verhältnis von Ti zu Ta = 80:20)
auf dem Ti-Subs^iut.
Eine Butanollösung von Iridiumchlorid, enthaltend 50 g/l
Ir, wurde auf die vorstehend ausgebildete Zwischenschicht aufgeschichtet und 10 Minuten in einem Muffelofen erwärmt,
der bei 500 0C gehalten wurde. Diese Verfahrensweise wurde
dreimal wiederholt unter Bildung einer Elektrode mit Ir-0xid, ι
substanz.
Ir-0xid, die 30 g/m Ir enthielt als aktive Elektroden-
- /13 .
Mit eier so hergestellten Elektrode als Anode und einer
Graphitplatte als Kathode wurde eine beschleunigte Elektrolyseuntersuchung in einem 150 g/l Schwefelsäureelektrolyten
bei 60 0G und bei einer Stromdichte von 100 A/dm durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, daß diese Elektrode
stabil 160 ötundon Isjig verwendet werden konnte.
Zu Vergleichszwecken wurde eine Elektrode in der gleichen
Weise wie vorstoßend beschrieben hergestellt, wobei jedoch
die Zwischenschiebt nicht ausgebildet wurde. Diese Elektrode wurde ebenfalls in der gleichen Weise wie vorstehend
beschrieben getestet. Die Ergebnisse zeigten, daß diese Elektrode in 26 stunden passiviert war und nicht
langer verwendet warden konnte.
Es wurde eine Elektrode in gleicher Weise wie in Beispiel
1 hergestellt, mu'o^x jedoch eine Zwischenschicht aus einem
gemischten TiO0-iit>o0t--0xid (Molverhältnis Ti zu Ub
= 80:20) ausgebildet wurde* Die so erzeugte Elektrode
wurde in gleich3r Weise wie im Beispiel 1 getestet. Die
Ergebnisse zeigten, daß diese Elektrode nicht langer als
76 Stunden lang verwendet werden konnte.
Es wurden drei Elektroden, wie in der Tabelle I beschrieben
in gleicher V/eise wie in Beispiel 1 hergestellt. Diese Elektroden wurden einer beschleunigten Elektrolyseuntersuchung
unterzogen. Die beschleunigte Elektrolyseuntersuchung wurde in einer 12 η-wäßrigen ITaOH-Lösung
bei 95 0C und einer Stromdichte von 250 A/dm durchgeführt.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle I aufgeführt.
Ansatz Substrat Zwischenschicht aktive Elek- Lebens
Nr. trodensub- dauer stanz (h)
1 Ti TiO0-SnO0-Ta0O1- RuO0-IrO0
(20 : 60 : 20) (50 : 50)
2 Ti .-3nO2-T&2Or RuO2-IrO2
(«2 : ie/ (50 : 50)
3* Ti RuO2-IrO2
(50 : 50) *) Vergleichsversuch
Aus der Tabelle T ibt, ersichtlich, daß die Elektroden
mit der darauf aus^eI-ilc^yceii Zwischenschicht gemäß der
Erfindung eine übex'Iegeiie Dauerhaftigkeit und somit eine
überlegene Betr.liVbfidau.er ißi Vergleich mit den Elektroden
aufweisen, die Voine Zwischenschicht enthalten.
Claims (12)
- Elektrolytis·,rie Elektrode, enthaltend (a) ein Elektro densubstrat aus aine;ii elektrisch leitfähigen Metall, Cb) einen EleV/nrocUrJlbarzug aus einer aktiven Elektro densubstanz, und (c) uine Zwischenschicht, die zwischen dem El^kcrodiiiasii-strat und dem Elektrodenüberzug ausgebildet ^ £?t v vobei die Zwischenschicht ein gemischtes Oxid caüitüit von (i) einem Oxid aus mindestens einem Tiateri>.l ausgewählt aus der Gruppe von Titan (Ti) und Zinn (Sn), die beide eine Wertigkeitszahl von 4- aufweisen, und (ii) einem Oxid mindestens eines Materials ausgewählt aus der Gruppe von Tantal (Ta) und Niob (Nb), die beide eine Wertigkeitszahl von 5 aufweisen.
- 2. Elektrode nach. Anspruch 1, in der das elektrisch-leitfähige Metall mindestens eines ist, ausgewählt aus der Gruppe von Titan, Tantal, Niob, Zirkonium und deren Basislegierungen.
- 3- Elektrode nach. Anspruch 1 oder 2, in der die Zwischenschicht ein elektrisch-leitfähiges gemischtes Oxid von und/oder ün0o und Ta2Ot- und/oder Ν^2Ο5 umf aßt*
- 4-· Elektrode nach Anspruch 1, 2 oder 3, in der das Mol-Verhältnis von '.L'i-und/oder Sn-Oxid zu Ta- und/oder Nb-Üxid 95:5 his 10:90 beträgt.
- 5. Elektrode nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4-, in der dasgemischte Oxid der Zwischenschicht auf das Elektroden-—2 —2substrat in e.uier M«nge von 0,1 χ 10 bis 10 χ 10 οMol/m aufgeschichtet Lst.
- 6. Elektrode nacl· .ansprach 1 oder einem der Ansprüche 2 fris 5> io. de.<? di« aictive Elektrodensubstanz ausgewählt ist aus der Crruppe eines Metalloxids der Platingruppe und eines ge-aisch-cer:·. Oxids eines Metalloxids der Platingruppe und ei?ies Ventilmetalloxids.
- 7· Verfahren zur Hers bei .Vang einer elektrolytischen Elektrode, dadurch gskenix^sichnet, daß man (a) ein elektrisch-leitffähiges ^omischtes Oxid von (i) einem Oxid von Ti und/oder .on vnd (ii) einem Oxid von Ta und/oder Nb auf ein Eiektrociensubstrat aus einem elektrisch leitfähigen Metall mittels einer thermischen Zersetzungsmethode aufschichtet unter Bildung einer Zwischenschicht; und anschließend (b) eine aktive Elektrodensubstanz auf die Zwischenschicht aufzieht.
- 8. Verfahren nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Elektrodensubstanz auf die Zwischenschicht nach einer thermischen Zersetzungsmethode aufgeschichtet wird.
- 9· "Verfahren na.·.. Anspruch > oder 8, daciurch gekennzeichnet, daß das elektrisch-leitfähige Metall ausgewählt wird aus mindestens einem Material aus der Gruppe von Titan (Ti), Tantal (Ta), Niob (Nb), Zirkonium (Zr) und ihren Basislegierungen.
- 10. Verfahren räch Anspruch 7» 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht ein elektrischleitfähiges ^smischfcea Oxid umfaßt, das Ti(^ und/oder SnO2 und Ta^O1- und/oder Nb3O5 enthält.
- 11» Verfahren nach Anspruch 7» oder einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Ti- und/oder Sr.-Oxid zu dem Ta- und/oder Nb-Oxid 95:5 bis i0:90 beträgt.
- 12. Verfahren nach 'ir.struoh. 7» oder einem der Ansprüche 8 bis 11, d;:cu:v.r:. t;..-'%:eiinzeichnet, daß das gemischte Oxid der Zv/-.^uiiensciiioht auf das Elektrodensubstrat in einer Me:,je von 0,1 χ 10~2 bis 10 χ 10~2 Mol/m2 aufgeschichtet wird,13· Verfahren nach Anspruch. 7» oder einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Elektrodensubstanz εχί; gewählt wird aus der Gruppe eines Oxids eines Metalls der Platingruppe und eines gemischten Oxids aus einem Oxid eines Metalls der Platingruppe and eine-m Ventilmetalloxid.
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IT (1) | IT1167642B (de) |
MY (1) | MY8600675A (de) |
SE (1) | SE456429B (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3507072A1 (de) * | 1984-03-02 | 1985-09-12 | Permelec Electrode Ltd., Fujisawa, Kanagawa | Haltbare elektrode fuer die elektrolyse und verfahren zu ihrer herstellung |
DE3507071A1 (de) * | 1984-03-02 | 1985-10-03 | Permelec Electrode Ltd., Fujisawa, Kanagawa | Haltbare elektrode fuer die elektrolyse und verfahren zu ihrer herstellung |
DE3715444A1 (de) * | 1986-05-22 | 1987-11-26 | Permelec Electrode Ltd | Dauerhafte elektrode fuer elektrolysen und verfahren zu deren herstellung |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3472979D1 (en) * | 1983-06-28 | 1988-09-01 | Bbc Brown Boveri & Cie | Process for manufacturing a depassivating layer and depassivating layer on an electrode for an electrochemical cell |
JPS62284095A (ja) * | 1986-06-02 | 1987-12-09 | Permelec Electrode Ltd | 耐久性を有する電解用電極及びその製造方法 |
JPH0660427B2 (ja) * | 1988-05-31 | 1994-08-10 | ティーディーケイ株式会社 | 酸素発生用電極及びその製造方法 |
GB8903322D0 (en) * | 1989-02-14 | 1989-04-05 | Ici Plc | Electrolytic process |
JP3212334B2 (ja) * | 1991-11-28 | 2001-09-25 | ペルメレック電極株式会社 | 電解用電極基体、電解用電極及びそれらの製造方法 |
EP0593372B1 (de) * | 1992-10-14 | 2001-09-19 | Daiki Engineering Co., Ltd. | Hochfeste Elektroden für die Elektrolyse und ein Verfahren für die Herstellung derselben |
US5419824A (en) * | 1992-11-12 | 1995-05-30 | Weres; Oleh | Electrode, electrode manufacturing process and electrochemical cell |
FR2788377B1 (fr) * | 1999-01-11 | 2001-04-13 | Europ Accumulateurs | Element bipolaire a couche de protection et accumulateur au plomb comportant un tel element |
KR20030095012A (ko) * | 2002-06-11 | 2003-12-18 | 이수테크 주식회사 | 전해조 전극 및 그를 제조하기 위한 제조방법 |
US7258778B2 (en) * | 2003-03-24 | 2007-08-21 | Eltech Systems Corporation | Electrocatalytic coating with lower platinum group metals and electrode made therefrom |
US20090022997A1 (en) * | 2004-01-23 | 2009-01-22 | Russo David A | Transparent Conductive Oxide Films Having Enhanced Electron Concentration/Mobility, and Method of Making Same |
JP4476759B2 (ja) | 2004-09-17 | 2010-06-09 | 多摩化学工業株式会社 | 電解用電極の製造方法、及びこの電解用電極を用いた水酸化第四アンモニウム水溶液の製造方法 |
US8801961B2 (en) * | 2006-10-18 | 2014-08-12 | University Of South Carolina | Electrocatalyst support and catalyst supported thereon |
TWI453306B (zh) | 2008-03-31 | 2014-09-21 | Permelec Electrode Ltd | 電解用電極的製造方法 |
TWI453305B (zh) | 2008-03-31 | 2014-09-21 | Permelec Electrode Ltd | 電解用電極的製造方法 |
IT1391767B1 (it) * | 2008-11-12 | 2012-01-27 | Industrie De Nora Spa | Elettrodo per cella elettrolitica |
US8221599B2 (en) * | 2009-04-03 | 2012-07-17 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Corrosion-resistant anodes, devices including the anodes, and methods of using the anodes |
TWI490371B (zh) * | 2009-07-28 | 2015-07-01 | Industrie De Nora Spa | 電解應用上的電極及其製法以及在電極表面上陽極釋氧之電解法和電冶法 |
IT201800006544A1 (it) * | 2018-06-21 | 2019-12-21 | Anodo per evoluzione elettrolitica di cloro |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3632498A (en) * | 1967-02-10 | 1972-01-04 | Chemnor Ag | Electrode and coating therefor |
US3711385A (en) * | 1970-09-25 | 1973-01-16 | Chemnor Corp | Electrode having platinum metal oxide coating thereon,and method of use thereof |
US3773555A (en) * | 1969-12-22 | 1973-11-20 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | Method of making an electrode |
US3775284A (en) * | 1970-03-23 | 1973-11-27 | J Bennett | Non-passivating barrier layer electrodes |
US3950240A (en) * | 1975-05-05 | 1976-04-13 | Hooker Chemicals & Plastics Corporation | Anode for electrolytic processes |
DE3219003A1 (de) * | 1981-05-19 | 1982-12-09 | Permelec Electrode Ltd., Fujisawa, Kanagawa | Elektrolytische elektrode mit hoher lebensdauer und verfahren zur herstellung derselben |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3616445A (en) * | 1967-12-14 | 1971-10-26 | Electronor Corp | Titanium or tantalum base electrodes with applied titanium or tantalum oxide face activated with noble metals or noble metal oxides |
GB1206863A (en) * | 1968-04-02 | 1970-09-30 | Ici Ltd | Electrodes for electrochemical process |
NL161817C (nl) * | 1972-08-03 | Marston Excelsior Ltd | Werkwijze ter vervaardiging van elektrodes. | |
NL178429C (nl) * | 1974-10-29 | 1986-03-17 | Diamond Shamrock Techn | Werkwijze voor het vervaardigen van een elektrode, die geschikt is voor gebruik bij elektrolytische processen. |
DE2750029A1 (de) * | 1977-11-09 | 1979-05-10 | Basf Ag | Elektroden fuer elektrolysezwecke |
IT1127303B (it) * | 1979-12-20 | 1986-05-21 | Oronzio De Nora Impianti | Tprocedimento per la preparazione di ossidi misti catalitici |
CA1190186A (en) * | 1980-08-18 | 1985-07-09 | Henri B. Beer | Electrode with mixed oxide interface on valve metal base and stable outer coating |
EP0052986B1 (de) * | 1980-11-26 | 1983-12-28 | Imi Kynoch Limited | Elektrode, Verfahren zur Herstellung einer Elektrode und elektrolytische Zelle, in der eine solche Elektrode verwendet wird |
-
1982
- 1982-08-26 JP JP57146939A patent/JPS6022074B2/ja not_active Expired
-
1983
- 1983-07-26 GB GB08320094A patent/GB2125824B/en not_active Expired
- 1983-08-09 US US06/521,764 patent/US4484999A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-08-22 KR KR1019830003917A patent/KR860000604B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1983-08-23 DE DE19833330388 patent/DE3330388A1/de active Granted
- 1983-08-23 CA CA000435154A patent/CA1220446A/en not_active Expired
- 1983-08-24 IT IT48878/83A patent/IT1167642B/it active
- 1983-08-24 FR FR838313665A patent/FR2532331B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1983-08-25 SE SE8304614A patent/SE456429B/sv not_active IP Right Cessation
- 1983-08-26 IN IN1043/CAL/83A patent/IN158321B/en unknown
-
1984
- 1984-04-23 US US06/602,986 patent/US4471006A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-12-30 MY MY675/86A patent/MY8600675A/xx unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3632498A (en) * | 1967-02-10 | 1972-01-04 | Chemnor Ag | Electrode and coating therefor |
US3773555A (en) * | 1969-12-22 | 1973-11-20 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | Method of making an electrode |
US3775284A (en) * | 1970-03-23 | 1973-11-27 | J Bennett | Non-passivating barrier layer electrodes |
US3711385A (en) * | 1970-09-25 | 1973-01-16 | Chemnor Corp | Electrode having platinum metal oxide coating thereon,and method of use thereof |
US3950240A (en) * | 1975-05-05 | 1976-04-13 | Hooker Chemicals & Plastics Corporation | Anode for electrolytic processes |
DE3219003A1 (de) * | 1981-05-19 | 1982-12-09 | Permelec Electrode Ltd., Fujisawa, Kanagawa | Elektrolytische elektrode mit hoher lebensdauer und verfahren zur herstellung derselben |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3507072A1 (de) * | 1984-03-02 | 1985-09-12 | Permelec Electrode Ltd., Fujisawa, Kanagawa | Haltbare elektrode fuer die elektrolyse und verfahren zu ihrer herstellung |
DE3507071A1 (de) * | 1984-03-02 | 1985-10-03 | Permelec Electrode Ltd., Fujisawa, Kanagawa | Haltbare elektrode fuer die elektrolyse und verfahren zu ihrer herstellung |
DE3715444A1 (de) * | 1986-05-22 | 1987-11-26 | Permelec Electrode Ltd | Dauerhafte elektrode fuer elektrolysen und verfahren zu deren herstellung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1167642B (it) | 1987-05-13 |
US4471006A (en) | 1984-09-11 |
FR2532331A1 (fr) | 1984-03-02 |
GB2125824B (en) | 1985-11-27 |
SE456429B (sv) | 1988-10-03 |
MY8600675A (en) | 1986-12-31 |
SE8304614D0 (sv) | 1983-08-25 |
GB2125824A (en) | 1984-03-14 |
KR840006190A (ko) | 1984-11-22 |
DE3330388C2 (de) | 1987-08-20 |
KR860000604B1 (ko) | 1986-05-22 |
SE8304614L (sv) | 1984-02-27 |
JPS6022074B2 (ja) | 1985-05-30 |
FR2532331B1 (fr) | 1990-02-02 |
JPS5938394A (ja) | 1984-03-02 |
GB8320094D0 (en) | 1983-08-24 |
IT8348878A0 (it) | 1983-08-24 |
US4484999A (en) | 1984-11-27 |
CA1220446A (en) | 1987-04-14 |
IN158321B (de) | 1986-10-18 |
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