The electrochemical reduction of oxygen on nickel oxide and its solid solutions with lithium and chromium oxides

• Published in: Electrochimica acta 1970-01, Vol.15 (3), p.473-481
• Main Authors: Tseung, A.C.C., Hobbs, B.S., Tantram, A.D.S.
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0013-4686; 1873-3859
• DOI: 10.1016/0013-4686(70)87006-2

The electrochemical activity of NiO, doped with various percentages of lithium and chromium, towards the reduction of oxygen in KOH electrolyte at 150° and 220°C, was investigated. At both temperatures, the activity increased with increase in the concentration of Ni 3+. It was found that the electrodes tested at 220°C showed a six-fold increase in performance over those tested at 150°C. It is suggested that the rate-controlling process is the chemisorption of O 2 and that the enhanced performance at 220°C is due to oxygen being dissociatively chemisorbed above the Neel point of NiO (220–250°C), thus by-passing the peroxide intermediate, which is usually formed at lower temperatures. The results are in general agreement with work done by others on the gas-phase O 2 chemisorption on nickel oxides. At 220°C, NiO doped with 10 atom-% Li gave 300 mA/cm 2 at 900 mV vs dynamic hydrogen electrode, compared with 160 mA/cm 2 at 900 mV for a commercial platinum black electrode (Cyanamid AB-1). On a examiné l'activité électrochimique de NiO contamine avec des differents pourcentages de lithium et de chrome à la réduction de l'oxygèn dans l'électrolyte de KOH à 150°C et 220°C. A ces deux températures, l'activité a augmenté avec l'augmentation de la concentration de Ni 3+. On a trouvé que les électrodes à 220°C ont augmenteés leur fonctionnement six fais plus que celles à 150°C. On propose que l'étape controllant le taux du processus est la chimisorption d l'oxygène et le fonctionnement èlevé à 220°C est attribué à la chimisorption dissociative de l'oxygène au dessus de la point de Neel de NiO (220–250°C); par consequence on évite l'intermeédiaire de peroxide, qui est forme normalement aux temperatures plus bas. Les résultats sont généralement d'accord avec celles précédement établis pour la chemisorption d' O 2 gezeuse sur les oxides de nickel. On a trouvé qu' à 220°C le NiO contaminé avec 10 pour cent atomique de Li a donné 300 mA/cm 2 à 900 mV vs l'électrode h'hydrogène dynamique, comparé avec la platine noire (Cyanamid AB - 1) qu' à donné 160 mA/cm 2 à 900 mV. Die elektrochemische Aktivität von NiO, gedopt mit verschiedene Mengen von Lithium und Chrom, für die Reduktion von Sauerstoff in KOH wurde bei 150 und 220°C untersucht. Bei beiden Temperaturen nahm die Aktivität mit grösser werdendem Gehalt an Ni 3+ zu. Bei 220°C wiessen die Elektroden eine sechsmal grössere Wirksamkeit auf als bei 150°C. Es wird angenommen, dass die Chemisorption von O 2 der geschwindigkeits