ELECTROLYSIS CELL FOR POLYMER ELECTROLYTE MEMBRANE ELECTROLYSIS AND COATING

ELECTROLYSIS CELL FOR POLYMER ELECTROLYTE MEMBRANE ELECTROLYSIS AND COATING

The invention relates to an electrolysis cell (1) for polymer electrolyte membrane electrolysis with a cathodic half-cell (5) and an anodic half-cell (7). The cathodic half-cell (5) and the anodic half-cell (7) are separated from one another by means of a polymer electrolyte membrane (4). At least o...

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Hauptverfasser: KLINGER, ANDRE, MUSAYEV, YASHAR
Format: Patent
Sprache:eng ; fre
Schlagworte:
APPARATUS THEREFOR
CHEMISTRY
ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES
ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTIONOF COMPOUNDS OR NON-METALS
METALLURGY
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creator KLINGER, ANDRE
MUSAYEV, YASHAR
description The invention relates to an electrolysis cell (1) for polymer electrolyte membrane electrolysis with a cathodic half-cell (5) and an anodic half-cell (7). The cathodic half-cell (5) and the anodic half-cell (7) are separated from one another by means of a polymer electrolyte membrane (4). At least one of the half-cells (7, 8) has a channel structure (13a, 13b) which is formed by a gas diffusion layer (11a, 11b) and by a bipolar plate (21a, 21b). The bipolar plate (21a, 21b) has a main body (23) made of a metal base material (25, 27), to which a coating (29) made of a coating material (31) is applied. The coating material (31) is present in a homogeneous mixed phase comprising titanium niobium (TiNb), titanium niobium nitride and also iridium and/or iridium carbide (IrC), in particular in a homogeneous single layer which is formed on the metal main body (23). A coating (29) to be applied as a protective layer to a metal component of an electrolysis cell (1) is also described. This coating comprises the constituents titanium niobium (TiNb) and titanium niobium nitride (TiNbN) and also admixtures of iridium carbide (IrC) and/or (Ir). L'invention concerne une cellule d'électrolyse (1) pour électrolyse à membrane électrolytique polymère avec une demi-cellule cathodique (5) et une demi-cellule anodique (7). La demi-cellule cathodique (5) et la demi-cellule anodique (7) sont séparées l'une de l'autre au moyen d'une membrane électrolytique polymère (4). Au moins l'une des demi-cellules (7, 8) présente une structure de canal (13a, 13b) qui est formée par une couche de diffusion de gaz (11a, 11b) et par une plaque bipolaire (21a, 21b). La plaque bipolaire (21a, 21b) présente un corps principal (23) constitué d'un matériau de base métallique (25, 27), auquel est appliqué un revêtement (29) constitué d'un matériau de revêtement (31). Le matériau de revêtement (31) est présent dans une phase mixte homogène comprenant du niobium de titane (TiNb), du nitrure de niobium et de titane ainsi que de l'iridium et/ou du carbure d'iridium (IrC), en particulier dans une monocouche homogène qui est formée sur le corps principal métallique (23). L'invention concerne également un revêtement (29) destiné à être appliqué en tant que couche protectrice sur un composant métallique d'une cellule d'électrolyse (1). Ce revêtement comprend les constituants titane niobium (TiNb) et nitrure de titane et de niobium (TiNbN) ainsi que des mélanges de carbure d'iridium (IrC) et/ou (Ir).
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The cathodic half-cell (5) and the anodic half-cell (7) are separated from one another by means of a polymer electrolyte membrane (4). At least one of the half-cells (7, 8) has a channel structure (13a, 13b) which is formed by a gas diffusion layer (11a, 11b) and by a bipolar plate (21a, 21b). The bipolar plate (21a, 21b) has a main body (23) made of a metal base material (25, 27), to which a coating (29) made of a coating material (31) is applied. The coating material (31) is present in a homogeneous mixed phase comprising titanium niobium (TiNb), titanium niobium nitride and also iridium and/or iridium carbide (IrC), in particular in a homogeneous single layer which is formed on the metal main body (23). A coating (29) to be applied as a protective layer to a metal component of an electrolysis cell (1) is also described. This coating comprises the constituents titanium niobium (TiNb) and titanium niobium nitride (TiNbN) and also admixtures of iridium carbide (IrC) and/or (Ir). L'invention concerne une cellule d'électrolyse (1) pour électrolyse à membrane électrolytique polymère avec une demi-cellule cathodique (5) et une demi-cellule anodique (7). La demi-cellule cathodique (5) et la demi-cellule anodique (7) sont séparées l'une de l'autre au moyen d'une membrane électrolytique polymère (4). Au moins l'une des demi-cellules (7, 8) présente une structure de canal (13a, 13b) qui est formée par une couche de diffusion de gaz (11a, 11b) et par une plaque bipolaire (21a, 21b). La plaque bipolaire (21a, 21b) présente un corps principal (23) constitué d'un matériau de base métallique (25, 27), auquel est appliqué un revêtement (29) constitué d'un matériau de revêtement (31). Le matériau de revêtement (31) est présent dans une phase mixte homogène comprenant du niobium de titane (TiNb), du nitrure de niobium et de titane ainsi que de l'iridium et/ou du carbure d'iridium (IrC), en particulier dans une monocouche homogène qui est formée sur le corps principal métallique (23). L'invention concerne également un revêtement (29) destiné à être appliqué en tant que couche protectrice sur un composant métallique d'une cellule d'électrolyse (1). Ce revêtement comprend les constituants titane niobium (TiNb) et nitrure de titane et de niobium (TiNbN) ainsi que des mélanges de carbure d'iridium (IrC) et/ou (Ir).</description><language>eng ; fre</language><subject>APPARATUS THEREFOR ; CHEMISTRY ; ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES ; ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTIONOF COMPOUNDS OR NON-METALS ; METALLURGY</subject><creationdate>2023</creationdate><oa>free_for_read</oa><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><linktohtml>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&amp;date=20230302&amp;DB=EPODOC&amp;CC=CA&amp;NR=3229870A1$$EHTML$$P50$$Gepo$$Hfree_for_read</linktohtml><link.rule.ids>230,308,780,885,25564,76547</link.rule.ids><linktorsrc>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&amp;date=20230302&amp;DB=EPODOC&amp;CC=CA&amp;NR=3229870A1$$EView_record_in_European_Patent_Office$$FView_record_in_$$GEuropean_Patent_Office$$Hfree_for_read</linktorsrc></links><search><creatorcontrib>KLINGER, ANDRE</creatorcontrib><creatorcontrib>MUSAYEV, YASHAR</creatorcontrib><title>ELECTROLYSIS CELL FOR POLYMER ELECTROLYTE MEMBRANE ELECTROLYSIS AND COATING</title><description>The invention relates to an electrolysis cell (1) for polymer electrolyte membrane electrolysis with a cathodic half-cell (5) and an anodic half-cell (7). 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L'invention concerne une cellule d'électrolyse (1) pour électrolyse à membrane électrolytique polymère avec une demi-cellule cathodique (5) et une demi-cellule anodique (7). La demi-cellule cathodique (5) et la demi-cellule anodique (7) sont séparées l'une de l'autre au moyen d'une membrane électrolytique polymère (4). Au moins l'une des demi-cellules (7, 8) présente une structure de canal (13a, 13b) qui est formée par une couche de diffusion de gaz (11a, 11b) et par une plaque bipolaire (21a, 21b). La plaque bipolaire (21a, 21b) présente un corps principal (23) constitué d'un matériau de base métallique (25, 27), auquel est appliqué un revêtement (29) constitué d'un matériau de revêtement (31). Le matériau de revêtement (31) est présent dans une phase mixte homogène comprenant du niobium de titane (TiNb), du nitrure de niobium et de titane ainsi que de l'iridium et/ou du carbure d'iridium (IrC), en particulier dans une monocouche homogène qui est formée sur le corps principal métallique (23). L'invention concerne également un revêtement (29) destiné à être appliqué en tant que couche protectrice sur un composant métallique d'une cellule d'électrolyse (1). 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The cathodic half-cell (5) and the anodic half-cell (7) are separated from one another by means of a polymer electrolyte membrane (4). At least one of the half-cells (7, 8) has a channel structure (13a, 13b) which is formed by a gas diffusion layer (11a, 11b) and by a bipolar plate (21a, 21b). The bipolar plate (21a, 21b) has a main body (23) made of a metal base material (25, 27), to which a coating (29) made of a coating material (31) is applied. The coating material (31) is present in a homogeneous mixed phase comprising titanium niobium (TiNb), titanium niobium nitride and also iridium and/or iridium carbide (IrC), in particular in a homogeneous single layer which is formed on the metal main body (23). A coating (29) to be applied as a protective layer to a metal component of an electrolysis cell (1) is also described. This coating comprises the constituents titanium niobium (TiNb) and titanium niobium nitride (TiNbN) and also admixtures of iridium carbide (IrC) and/or (Ir). L'invention concerne une cellule d'électrolyse (1) pour électrolyse à membrane électrolytique polymère avec une demi-cellule cathodique (5) et une demi-cellule anodique (7). La demi-cellule cathodique (5) et la demi-cellule anodique (7) sont séparées l'une de l'autre au moyen d'une membrane électrolytique polymère (4). Au moins l'une des demi-cellules (7, 8) présente une structure de canal (13a, 13b) qui est formée par une couche de diffusion de gaz (11a, 11b) et par une plaque bipolaire (21a, 21b). La plaque bipolaire (21a, 21b) présente un corps principal (23) constitué d'un matériau de base métallique (25, 27), auquel est appliqué un revêtement (29) constitué d'un matériau de revêtement (31). 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