[发明专利]电化学过程中应用的电极及其制备的方法

权利要求书

1、用于碱金属氯化物电解过程的阴极，它由一导电的金属基体和包括一种电催化陶瓷材料的外镀层构成，其特征在于：上述导电金属基体与上述外镀层之间，至少在部分金属基体表面上插入一中间层，该中间层包括弥散的、与上述外镀层电催化陶瓷材料同晶的陶瓷粒子；以及

上述外镀层的电催化陶瓷材料涂以ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅤB、ⅥA、ⅥB和Ⅷ元素中的一种金属元素，其含量为0.05至1ppm范围内的ⅠB和Ⅷ族元素(金属)；含量为1至10000ppm范围内的ⅡB、ⅢA、ⅣA和ⅤA族元素(金属)；含量为30至1000ppm范围内的VB、ⅥA和ⅥB族元素；电催化陶瓷材料的用量在2-20g/m²之间。

2、权利要求1的阴极，其特征在于金属基体由下述金属之一组成，这些金属是：镍、铜及其合金。

3、权利要求1的阴极，其特征在于电催化陶瓷材料由属于以下至少一种金属的氧化物或混合氧化物组成，它们是：钌、铱、铂、钯、铑。

4、权利要求3的阴极，其特征在于电催化陶瓷材料含有属于以下元素的一种金属，它们是：钛、钽、铌、锆、铪、镍、钴、锡、锰和钇。

5、按照权利要求1至4中任一要求的阴极，其特征在于ⅠB族添加元素是铜、银和金。

6、按照权利要求1至4中任一要求的阴极，其特征在于ⅡB族添加元素是镉。

7、按照权利要求1至4中任一要求的阴极，其特征在于ⅡA族添加元素是铊。

8、按照权利要求1至4中任一要求的阴极，其特征在于ⅣA族添加元素是铅或锡。

9、按照权利要求1至4中任一要求的阴极，其特征在于ⅤA族添加元素是砷、锑或铋。

10、按照权利要求1至4中任一要求的阴极，其特征在于ⅤB族添加元素是钒。

11、按照权利要求1至4中任一要求的阴极，其特征在于ⅥA族添加元素是硒或碲。

12、按照权利要求1至4中任一要求的阴极，其特征在于ⅥB族添加元素是钼或钨。

13、按照权利要求1至4中任一要求的阴极，其特征在于Ⅷ族添加元素是铂或钯。

14、权利要求1的阴极，其特征在于与陶瓷材料同晶的颗粒由下列元素的氧化物及其混合氧化物组成，它们是：钛、钽、钌、钇。

15、制备前述任一项权利要求阴极的方法，包括：

a）在金属基体的至少一部分表面形成中间层，该中间层是利用电镀槽，将处于悬浮态的基体金属离子和同晶陶瓷颗粒进行电沉积而得到的;

b）在中间层表面上施加用于形成外镀层的电催化陶瓷物质的起始化合物的溶液或悬浊液;

c）从上述起始化合物的溶液或悬浊液中去掉溶剂;

d）用足以使上述起始化合物转变成陶瓷材料的温度和时间在炉中进行加热;

e）冷却到室温;

f）重复上述b）、c）、d）和e）一定次数，以获得一种电催化陶瓷材料的用量在2-20g/m²之间的外镀层，

其特征在于：b）的溶液或悬浊液还含有周期表中ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅤB、ⅥA、ⅥB和Ⅷ族的一种元素的化合物。

16、权利要求1至14的阴极用于在碱金属氯化物电解过程中从碱金属氢氧化物排放氢气，其特征在于：上述碱金属氢氧化物包含金属杂质铁和汞。