Investigation of active carbon for fuel-cell electrodes

Abstract

The influence of grain size, mode of catalyst impregnation, and different surface treatments on the electrochemical activity of active carbon for hydrogen fuel-cell electrodes was studied. The experiments were done in a special powder-electrode assembly without any binding material, in 5 N H2SO4 and 6 N KOH at 40°C. The best results were obtained with 60-100 μm particles, washed with azeotropic HCl, heated at 950°C in CO2 and impregnated with 2 mg Pt per cm2 of the electrode. The polarization curves, after correction for ohmic drop, had slopes less than 1Ω cm2. The effects obtained by the treatment are explained by the change of the state of the carbon surface.

On a étudié l'influence de la granulation du charbon actif, de la manière de laquelle le platine a été déposé, ainsi que de différents traitements de la surface du charbon actif, sur l'activité electrochimique de ce charbon pour l'électrode à hydrogène d'une pile à combustible. La poudre même du charbon formait l'électrode en poudre sans aucun liant. Les épreuves ont été effectuéeus dans 5 N H2SO4 et 6 N KOH à 40°. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec les particules de charbon de 60 à 1OO μm, qui ont été rincées avec l'acide HCl azéotropique, chauffées à 950 °C dans atmosphère de CO2 et impregnèes avec 2 mg de platine par centim'etre carré de l'électrode. Les courbes de polarisation, une fois corrigées pour la chute ohmique, ont une pente inférieure à 1 Ω cm2. Les effets obtenus par le traitement du charbon ont été expliqués par le changement de l'état de la surface du charbon.

Es wurde der Einfluss der Korngrösse von Aktivkohle der Art der Impregnation mit Pt-Katalysator sowie der verschiedenen Behandlungsweisen der Aktivkhole-Oberflache auf die elektrochemische Aktivität der Wasserstoffelektrode für Brennstoffelemente untersucht. Das Kohlepulver wurde in einer Pulver-elektrode ohne zusatzlicher Bindemittel in 5 N H2SO4 und in 6 N KOH auf 4O°C untersucht. Man erhielt die besten Ergebnisse mit Kohleteilche von 60-100 μm, die in azeotropischer HCl gewaschen, auf 950°C in CO2 gegluht und mit 2 mg Pt/cm2 impregniert wurden. Die Neigung der Polarisationskurven solcher Pulver, nach Abzug des Ohm. schen Spannungsabfalls beträgt weniger als 1 Ω cm2. Der Einfluss der Behandlungsweise der Kohle ist auf die Veränderung des Zustands der Kohlenoberfäche zuruckzufuhren.