Repartition du potentiel dans les electrodes de puissance a circulation d'electrolyte porteur—II. Theorie generale et etude d'un fritte multitubulaire

✍ Scribed by M. Guillou; R. Buvet

• Publisher: Elsevier Science
• Year: 1963
• Tongue: English
• Weight: 765 KB
• Volume: 8
• Category: Article
• ISSN: 0013-4686
• DOI: 10.1016/0013-4686(63)85006-9

✦ Synopsis

R6sum6---Une expression th6orique g6n6ralis6e est donn6e de la r6partition du potentiel darts une 61ectrode de puissance constitu6e d'une structure poreuse 6paisse, a travers laquene est assur6e une circulation d'61ectrolyte contenant en dissolution un mat6riau 61ectroactif. Cette expression permet de mettre en 6vidence l'importance des limitations dues/t cette r6partition du potentiel d'61ectrode, sous la forme d'une relation entre la courbe intensit6-potentiel globale de la structure et celle obtenue sur une structure identique/~ potentiel d'61ectrode unfforme. Une v6rification semi-quantitative est donn6e de la th6orie pour l'6tude d'une 61ectrode ~ oxyg6ne dissous constitu6e de tubes m6talliques fins parall61es. Les performances obtenues, pour une telle structure d'61ectrode, mettent en 6vidence la possibilit6 d'atteindre/t partir d'61ectrodes ~ oxyg6ne dissous, des densitAs de courant comparables /t ceres obtenues dans le cas des structures poreuses utilis6es en 61ectrodes s6ches.

Abstmet--A generalized theoretical expression is given for the distribution of potential within a power electrode consisting of a thick porous structure through which there is a flow of solution containing an electro-active material. The expression allows us to examine the importance of limitations due to this potential distribution in the electrode, by means of a relation between the over-all current-density/potential curve for the structure and that obtained for an identical structure at uniform electrode potential. A semi-quantitative verification of the theory is given for an oxygen electrode of which the basis consists of thin parallel metal tubes. The performance of an electrode of this structure indicates the possibility of obtaining, from electrodes using dissolved oxygen, current densities comparable with those obtained from the porous structures used in dry electrodes.

Zusamme~a~mg--Es wird eine verallgemeinerte theoretisebe Beziehung fdr die Potentialverteilung in hochbelastbaren, dicken, por6sen Elektroden, durch welche die Elektrolytl6sung mit dem elektromotorischwirksamen Stoffhindurchstr6mt, angegeben. Diese Gleichung gestattet, die Bedeutung der durch diese Potentialverteilung bedingten Begrenzungen aufzuzeigen, indem eine Beziehung zwischen der Stromspanmmgskurve ftir die ganze Elektrode und der Stromspannungskurve ftir dieselbe Struktur bei konstantem Potential abgeleitet wird. Die Theorie wurde mittels einer mit gel6stem Sauerstoff arbeitenden Elektrode, bestehend aus parallelen, diinnen Metallr6hren, halb quantitativ gepriift. Die mit diesem System erhaltenen Ergebnisse deuten darauf hin, dass es mittels Elektroden, die mit gel6stem Sanerstoff arbeiten, m6glich ist, Stromdichten zu erreichen, welche vergleichbar sind mit denjenigen, welche bei den por6sen Elektroden der Trockenelemente aufrechterhalten werden k6nnen.

Les 616merits th~oriques qui r6gissent l'~tude de la r~partition du potentiel darts certaines ~lectrodes ~t g~om~trie expans~e utilisables en particulier clans les piles A combustible, ont ~t~ exposes dans une pr~c~dente communication, 1 ainsi que dans une s6rie de publications r~centes. ~-xl En m~me temps qu'une expression g6n~ralis~e de cette th~orie, nous en pr~sentons ci-dessous les ~l~ments de v~rification exp~rimentale, r~unis A partir de l'~tude du fonctionnement cathodique d'une ~lectrode ~t r~duction d'oxyg~ne constitute par un assemblage de tubes m~taUiques fins parall~les ~t travers lesquels est assur~ une circulation d,~lectrolyte a~r& Sur une ~lectrode ~uipotentielle, le transfert ~lectrochimique est caract~ris~ par * Manuscrit refu le 2 Avril 1962. 489