Brevet FR2112015A1 — publié le 19720616

L'invention concerne la fabrication des électrodes pour pile à combustible fonctionnant en milieu acide. Elle a pour objet un procédé de fabrication d'une électrode à combustible pour pile à combustible fonctionnant en milieu acide, comportant un matériau catalytiquement actif à base de tungstène, caractérisé par le fait que dans un premier temps des particules d'un composé oxygéné de tungstène. de préférence l'anhydride tungstique, sont traitées sous atmosphère réductrice à une température de l'ordre de 750 à 9000C, puis, éventuellement après homogénéisation, les particules ainsi traitées sont assemblées et/ou solidarisées. L'atmosphère réductrice peut etre constituée par un mélange d'hydrogène et de méthane, par exemple à 10% en méthane. La durée du traitement thermique vers 750-9000C peut être comprise entre 1 et 4 heures. Avantageusement. la montée en température jusqu'à 750-900 C et la descente de cette température à la température ambiante sont très rapides, par exemple de l'ordre de 20 minutes. Les particules ainsi traitées sont ensuite assemblées et/ou solidarisées. Selon un mode de réalisation conforme à l'invention, elles sont mélangées à des particules d'un liant plastique, par exemple à base de polytrifluorochloroethy- lène ou polytetrafluoroethylène ou analogue, puis l'ensemble est comprimé sous une pression de l'ordre de 40 Kg/cm2 et chauffé vers 2800C pendant environ 15 minutes, le refroidissement étant effectué sous compression. Ce procédé est également applicable lorsqu'on introduit au sein de l'ensemble des particules une grille o-u un déployé métallique, en tantale ou titane par exemple. La proportion, en poids, de liant dans l'électrode peut etre comprise entre 5 et 35%,. Avantageusement. on peut utiliser comme liant le composé de la Société Ugines-Kuhlmann connu sous la marque commerciale "V0LTALEV.302 UF". De manière à augmenter la conductivité de l'électrode, ainsi que sa porosité, il est possible d'introduire avant compression dans le mélange des particules des particules traitées et du liant des particules de charbon. D'une manière générale, la proportion, en poids, de charbon dans l'électrode doit être inférieure à 30%. Sur la figure nie du dessin annexé, on a reprisent les variations du potentiel en fonction ne la densité ne courant pour une électrode réalisée confor ménent à l'invention. @@@@@ @@@@@ @@@@@@@ @@@@@@ @@@@@@@@ @@@@@@@@ du courant L'électrolyte était de l'-acide sulfurique 6 N. L'électrode selon l'invention était alimentée par de l'hydrogène. La courbe (A) a été obtenue à 25 C, la courbe (B) à 50 C. L'électrode était constituée de grains d'anhydride tungstique traités de la manière décrite ci-dessus et agglomérés par le composé "VOLTALEV 302 UF", la. proportion en poids de ce composé étant de l'ordre de 10%. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode d'exécution décrit qui n'a été donné qu'à -titre d'exemple. REVENDICATIONS 1/- Procédé de fabrication d'une électrode à combustible pour pile à combustible fonctionnant en milieu acide, comportant un matériau catalytiquement actif à base de tungstène, caractérisé par le fait que dans un premier temps des particules d'un composé oxygéné de tungstène, de préférence l'anhydride tungstique, sont traitées sous atmosphère réductrice constituée par un mélange d'hydrogène et de méthane, à une température de l'ordre de 750 à 9000C, puis, éventuellement après homogénéisation, les particules ainsi traitées sont assemblées et/ou solidarisées. 2/- Procédé selon la revendication 1. caractérisé par le fait que le mélange d'hydrogène et de méthane comporte 10 % de méthane. 3/- Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la durée du traitement thermique est comprise entre 1 et 4 heures. 4/- Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la montée en température jusqu'à 750-900 C et la descente de cette température à la température ambiante sont très rapides, par exemple de l'ordre de 20 minutes. 5/- Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les particules traitées, sont mélangées à des particules d'un liant plastique par exemple à base de polytrifluorochloroéthylène ou de polytétrafluoréthylène, ou analogue, puis l'ensemble est comprimé sous une pression de l'ordre de 40kg/cm2 et chauffé vers 2600c pendant environ 15 minutes, le refroidissement étant effectué sous compression. 6/- Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la proportion en poids de liant dans l'électrode est comprise entre 5 et 35 %. 7/- Procédé selon une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que le liant est le composé de la Société Ugines-Kuhlmann connu sous la marque commerciale HVOLTALEV 302 UF". 8/- Procédé selon une des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait qu'on introduit dans le mélange des particules traitées et du liant, avant compression, des particules de charbon, la proportion, en poids, de charbon étant inférieure à 30%. 9/- Electrode à combustible caractérisée par le fait qu'elle est réalisée selon une des revendications précédentes. 10/- Pile à combustible caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins une électrode s#elon la revendication 9.