SE429909B - Elektrokemiskt aktivt material samt anvendning av detsamma vid en batterielektrod - Google Patents

Description

131222649 vid vilka föreningar den ena änden av en sådan molekyl kan ansluta sig själv till ytan på silveroxidpartiklar, medan den andra änden på mole- kylen är hydrofob till sin natur, vilket hindrar en direkt kontakt 'mellan elektroden och elektrolyten. En olägenhet med att använda sådana föreningar är att de tenderar att okideras, vilket har till följd att de efterhand förlorar sin verkan såsom anti-gasbíldnings- medel. De reducerar även silver (II) oxiden och sänker därigenom batteriets kapacitetfl Uppfinningen har därför till ändamäl att åstadkomma en förbättrad.typ av elektrokemiskt aktivt material lämpat för användning vid batterielektroder fbestäende av partiklar av silver (II) oxid, vilken oxid har förmåga att reducera gasbildningen, och vilken är resistent mot oxidation. I iEtt ytterligare ändamål med uppfinningen är att en användning av ett sadant elektrokemiskt aktivt material vid ett batteri eller för en positiv -batterielektrod, vilken inte har de olägenheter som finns med de ovannämnda tidigare kända tillsatsmedlen.

Användningen avser alltså en batterielektrod, vilken innehåller silver (II) okid, och som på åtminstone en del av sin yta uppbär ett skikt, en beläggning eller en avsättning av en organokiselföre- ning. = I Lämpligen har organokiselföreningen formeln R1R2R3SiOH, 1 _ vilken R1, R2 and R3 är av samma eller olika slag och valts från alkyl-, aryl-, alkaryl- eller aralkylgrupper och substituerade deri- vat därav.

Alternativt utgörs uppfinningen av ett elektrokemiskt aktivt material ' lämpligt för användning såsom batterielektroder av den ovan beskrivna typen, vilken innehåller silver (Il) partiklar, vilka åtminstone pä en del av sin yta har en beläggning eller en utfällning av en organokiselföre- ning. I Organokiselföreningen i denna materialförening består antingen av en förening med formeln R]R2R3SiOH eller en moderförening ”vilken vid hydrolys under de förhållanden som förekommer i ett batte- ri av den ovan beskrivna typen, d.v.s. vid kontakt med alkalíska. elektrolyter ger en förening med formeln R1R2R3SiOH. _ Lämpligen är den nämnda föregångsföreningen vald exempelvis från föreningar med den allmänna formeln R R R Si-X, där X är en halogen eller eniæeudohalogen, föreningar med en Si-S brflyaexempelvís RlRZRSSi-sn, "föreningen med en si-N brygga, exempelvis' R]R2R3si-NH2, och föreningar med en Si-OR üïggäexempelvis R]R2R3Si-0Et.

Man har funnit att en lämplig organokiselförening för använd- 7812926-9 ning vid denna uppfinning är trifenylsilanol, där samtliga R-grupper i den ovan nämnda allmänna formeln utgör fenylgrupper. Man har emeller- tid även tänkt på andra kiselföreningar, vilka befunnits lämpliga ur stabilitetssynpunkt och som har relativt stora R-grupper, och som även minskar surheten hos vöteatomen i hydroxylgruppen. När en eller flera av R-grupperna utgörs av fenyl är det för detta ändamål lämpligt att ha elektrongivande grupper substituerade till en eller flera av fenylgrupperna i orto- och/eller paralägen. En sådan lämplig alter- nativ förening är difenyltbluylsilanol. Man har dessutom gjort försök med att använda organo-kiselföreningar innehållande två eller flera hydroxylgrupper, men dessa föreningar har inte visat sig speciellt mycket fördelaktigare än mono-hydroxylföreningor.

Lämplígen är organokiselföreningen pålagd eller utfälld på silver (II) oxidpartiklarna eller åtminstone på ytan till en batteri- elektrod i en mängd om mellan 0,001-0,2 g eller företrädesvis 0,002- 0,008 g per gran metallískt silver. Mängder väsentligt över 0,2 g per gram silver har en ogynnsam inverkan på batteriets funktion beroende på att man får en motsvarande minskning av elektrodkapaciteten, och mängder väsentligt under 0,001 g per gram silver kan helt enkelt inte åstadkomma en effektiv beläggning på silver (II) oxidytan eller på elektroden och kan följaktilgen inte minska gasbildningen. , Det är lämpligt att tillsätta beläggningen eller utfällningen av organokiselföreningen direkt till den partikelformiga silver (II) oxiden under eller efter framställningen av denna även om det är möjligt att tillsätta den antingen till den framställda elektroden eller till elektrolyten. Silver (II) oxiden framställs vanligen på i och för sig känt sätt genom alkalísk oxidering av silvernitrat, varefter produkten tvättas i vatten en eller flera gånger i vatten.

Silver (II) oxiden förses därefter med en beläggning eller utfällning 'av organokiselföreningen antingen genom att en lösning av föreningen i ett organiskt lösningmedel, t.ex. aceton, vilken även kan blandas med vatten, hälls i vatten, som innehåller, eller till vilket man sätter silver (II) oxiden, och silver (II) oxiden omrörs tillsammans med den erhållna vattensuspansionen av organokiselföreningen, eller genom att man tvättar partikelformig silver (II) oxid med en lösning av organokiselföreningen i exempelvis aceton, Silver (II) oxid partiklarna kan undersökas beträffande gas- utvecklingen på många olika sätt, varvid en använd metod är följande: 2,0 g silver (II) oxid placerades i var och en av tre stycken gosberäkningsflaskor (25 ml specifik vikt), och en elektrolyt be- )vß12øze-9 4 stående av 38 viktsprocent Na0H, 4,0 viktsprocent Zn0 och 1,0 vikts- procent (maximalt) Na2CO3 tillsattes till varje behållare så att silver (II) oxíden täktes. Behållarna hölls därefter under 10 minu- ter i en vakuumdesikator och vibrerades så att innehållet avgasades innan de fylldes med lätt parafinolja (S.G.0.870¿0.890) och ned- sänktes i ett oljebad, som hölls vid 50°C, och utrustades med en vibreringsstödskiva. Tre stycken 25 ml graderade gasuppsamlings- tuber fylldes även med lätt parafínolja och nedsänktes i oljebadet,' och omkring 1 ml luft tilläts komma in i varje tub. En tub spändes därefter fast upp och ned över varje behållare med halsen löst ínpas- sad på tubens insida. Efter det att man låtit temperaturen anta ett 'jåmnviktstillstånd mättes den ursprungliga gasvolymen, och oljebad- vibratorn kopplades in och fick gå kontinuerligt under maximal vibre- ring. Aylüsningar av gasvolymen gjordes varje 24:e timme under 600 'timmars tid, och gasutfållningen beräknades såsonxyl gfï per timme']. f ningen vanligen ligger mellan 2,0-3,0_pl g_1 per timme- .

(Vi har funnit att man genom att använda den ovan stående“ tekniken får gasutföllning för silver (II) oxid, som uppbär en be- läggning eller utföllning av trifenylsilanol är ungefär hälften mot den som silver (II) oxid har utan någon tillsats, och att gasutföll- I 1

Claims (6)

7ß12926~9 P a t e n t k r a v

1. l. Elektrokemiskt aktivt material, lämpligt för användning vid bat- terielektroder bestäende av partiklar av silver (II) oxid, k ä n n e- t e c k n a t av att silver (II) oxid-partiklarna åtminstone pä en del av sin yta har en beläggning eller avsättning av en organokiselförening med formeln R]R2R3Si0H, där R1, R2 och R3 är av samma eller olika slag och valts ur alkyl-, aryl-, alkaryl- eller aralkylgrupper och substituerade derivat därav.

2. Material enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t av att föreningen erhållits från en föregängsförening, vilken vid hydrolys i en alkalisk elektrolyt ger R1R2R3SiOH, där R1, R2 och R3 är av samma el- ler olika slag och valts ur alkyl-, aryl-, alkaryl- eller aralkylgrupper och substituerade derivat därav.

3. Material enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a t av att moderföreningen har a) den allmänna formeln R]R2R3Si~X, där X är en halogen eller pseudohalogen; b) en si-s brygga (t ex Rïnzfësi-snl; e) en si-N brygga (t ex Rhzzråsi-NHZ) eiien a) en 51 -on brygga (t ex R1R2R3s1 -oEtr

4. Material enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t av att organokiselföreningen är trifenylsilanol.

5. Material enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a t av att åtminstone en fenylgrupp ä*en elektrongivande grupp, som substitue- rats i orto, och/eller paraställning.

6. Anävndning av ett elektrokemiskt material enligt något av före- gående patentkrav vid en batterielektrod. 7812926-9 Sammandrag Uppfinningen avser batterier och material till dessa, och uppfinningen avser speciellt batterier av den typ, där man använder positiva sílverelektroder och alkaliska elektrolyter. Mer speciellt avses en materialförening, som är lämplig för användning vid batterielektroder, och som utgör en Förening med formeln R]R2R3Si0H, i vilken R1, R2 och R3 är av samma eller olika slag och valts ur alkylf, aryl-, alkaryl- och aralkylgrupper och substituerade derivat därav. _ Uppfinningen avser även användningen av denna förening vid en batterielektrod bestående av silver (II) oxid, som åtminstone på en del av sin yta har ett skikt, en beläggning eller en utföllning av den nämnda organokiselföreningen.