JP6878917B2 - 水素発生用電極及びその製造方法並びにこれを用いた電気分解方法 - Google Patents
水素発生用電極及びその製造方法並びにこれを用いた電気分解方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6878917B2 JP6878917B2 JP2017013202A JP2017013202A JP6878917B2 JP 6878917 B2 JP6878917 B2 JP 6878917B2 JP 2017013202 A JP2017013202 A JP 2017013202A JP 2017013202 A JP2017013202 A JP 2017013202A JP 6878917 B2 JP6878917 B2 JP 6878917B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst layer
- hydrogen
- electrode
- impedance
- nickel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Description
電極の0.1Hzにおけるインピーダンスは、1260型 インピーダンスアナライザー(Solartron社製)、及び、1287型 ポテンショスタット/ガルバノスタット(Solartron社製)を使用し、800Hz〜0.1Hzの周波数範囲で、以下の条件で測定した。
参照電極:Hg/HgO
対極:Niコイル
測定温度:室温
設定電位:1.0V vs Hg/HgO
電位振幅:5mV
なお、参照電極と測定電極はペルフルオロアルコキシフッ素樹脂製のチュープを用いて液絡させたが、該チューブの先端と測定電極との間隔を800Hzにおけるインピーダンスが0.43〜0.47Ωになるように調整した。
32wt%水酸化ナトリウム水溶液の電解液(容量約1L)を用いて、対極にNi、温度88℃、電流密度6.0kA/m2の条件で10分間、水電解を行い、カレントインタラプター法により、水素過電圧を測定した。
導電性基材として、ニッケルエキスパンドメッシュ(1200mm×450mm)を用い、粗面化処理として、10wt%の塩酸溶液を用いて温度50℃で15分間エッチングした後、水洗、乾燥した。
実施例1と同様の触媒形成用液をニッケルエキスパンドメッシュにローラーを用いて全面に10mL/m2の塗布量で塗布することと一連の操作を10回繰り返すこと以外は、実施例1と同様に操作して電極を作製した。触媒形成用液量、一連の操作の繰返し回数の条件、最終的な触媒層の重量、0.1Hzにおけるインピーダンス、初期水素過電圧を、まとめて表1に、0.1Hzにおけるインピーダンスと水素過電圧の関係を図1に示した。
実施例1と同様の触媒形成用液をニッケルエキスパンドメッシュにローラーを用いて全面に16mL/m2の塗布量で塗布すること以外は、実施例1と同様に操作して電極を作製した。触媒形成用液量、一連の操作の繰返し回数の条件、最終的な触媒層の重量、0.1Hzにおけるインピーダンス、初期水素過電圧を、まとめて表1に、0.1Hzにおけるインピーダンスと水素過電圧の関係を図1に示した。
実施例1と同様の触媒形成用液をニッケルエキスパンドメッシュにローラーを用いて全面に30mL/m2の塗布量で塗布することと一連の操作を5回繰り返すこと以外は、実施例1と同様に操作して電極を作製した。触媒形成用液量、一連の操作の繰返し回数の条件、最終的な触媒層の重量、0.1Hzにおけるインピーダンス、初期水素過電圧を、まとめて表1に、0.1Hzにおけるインピーダンスと水素過電圧の関係を図1に示した。
実施例1と同様の触媒形成用液をニッケルエキスパンドメッシュにローラーを用いて全面に25mL/m2の塗布量で塗布すること以外は、実施例1と同様に操作して電極を作製した。触媒形成用液量、一連の操作の繰返し回数の条件、最終的な触媒層の重量、0.1Hzにおけるインピーダンス、初期水素過電圧を、まとめて表1に、0.1Hzにおけるインピーダンスと水素過電圧の関係を図1に示した。
実施例1と同様の触媒形成用液をニッケルエキスパンドメッシュ(60mm×60mm)に刷毛を用いて全面に10mL/m2の塗布量で塗布することと一連の操作を8回繰り返すこと以外は、実施例1と同様に操作して電極を作製した。触媒形成用液量、一連の操作の繰返し回数の条件、最終的な触媒層の重量、0.1Hzにおけるインピーダンス、初期水素過電圧を、まとめて表1に、0.1Hzにおけるインピーダンスと水素過電圧の関係を図1に示した。
実施例1と同様の触媒形成用液をニッケルエキスパンドメッシュ(60mm×60mm)に刷毛を用いて全面に16mL/m2の塗布量で塗布することと一連の操作を3回繰り返すこと以外は、実施例1と同様に操作して電極を作製した。触媒形成用液量、一連の操作の繰返し回数の条件、最終的な触媒層の重量、0.1Hzにおけるインピーダンス、初期水素過電圧を、まとめて表1に、0.1Hzにおけるインピーダンスと水素過電圧の関係を図1に示した。
実施例1と同様の触媒形成用液をニッケルエキスパンドメッシュ(60mm×60mm)に刷毛を用いて全面に13mL/m2の塗布量で塗布することと一連の操作を10回繰り返すこと以外は、実施例1と同様に操作して電極を作製した。触媒形成用液量、一連の操作の繰返し回数の条件、最終的な触媒層の重量、0.1Hzにおけるインピーダンス、初期水素過電圧を、まとめて表1に、0.1Hzにおけるインピーダンスと水素過電圧の関係を図1に示した。
実施例1と同様の触媒形成用液をニッケルエキスパンドメッシュ(60mm×60mm)に刷毛を用いて全面に35mL/m2の塗布量で塗布することと一連の操作を4回繰り返すこと以外は、実施例1と同様に操作して電極を作製した。触媒形成用液量、一連の操作の繰返し回数の条件、最終的な触媒層の重量を、まとめて表1に示した(製造時の触媒担持効率が著しく悪かったため、0.1Hzにおけるインピーダンス、初期水素過電圧は測定しなかった)。
Claims (7)
- 導電性基材上に、白金、ニッケル及びパラジウムを主成分とする触媒層が担持されてなる水素発生用電極であって、前記触媒層が、合金、アモルファス金属、金属酸化物又は金属水酸化物の状態であり、かつ、1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液中で設定電位:1.0V vs Hg/HgO、電位振幅:5mVで測定したインピーダンスが0.1Hzで0.842Ω以上0.871Ω以下であり、触媒層の重量が、導電性基材の投影面積あたり、10g/m2以上であることを特徴とする水素発生用電極。
- 前記触媒層中のパラジウム含有量が1モル%以上55モル%以下であることを特徴とする請求項1に記載の水素発生用電極。
- 前記触媒層中のパラジウム含有量が4〜48モル%、ニッケル含有量が48〜4モル%、残部が白金であることを特徴とする請求項1に記載の水素発生用電極。
- 白金塩、ニッケル塩、パラジウム塩を含む触媒層形成用液を導電性基材上に塗布、乾燥、熱分解して触媒層前駆体を形成後、還元処理し、触媒層を形成する水素発生用電極の製造方法であって、前記触媒層形成用液の塗布量を導電性基材の投影面積あたり13mL/m2以上31mL/m2以下に制御して塗布した後、乾燥、熱分解する工程を4回以上8回以下繰返し行うことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかの項に記載の水素発生用電極の製造方法。
- 還元処理が、水又はアルカリ金属塩化物水溶液の電気化学的還元処理であることを特徴とする請求項4に記載の水素発生用電極の製造方法。
- 請求項1〜請求項3のいずれかの項に記載の水素発生用電極を陰極として使用し、隔膜を挟んで陽極を配置した電解槽で水又はアルカリ金属塩化物水溶液を電気分解し、前記陰極上から水素ガスおよびアルカリ金属水酸化物水溶液を生成し、陽極上から酸素ガス又は塩素ガスを生成することを特徴とする電気分解方法。
- 隔膜が陽イオン交換膜であることを特徴とする請求項6に記載の電気分解方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017013202A JP6878917B2 (ja) | 2017-01-27 | 2017-01-27 | 水素発生用電極及びその製造方法並びにこれを用いた電気分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017013202A JP6878917B2 (ja) | 2017-01-27 | 2017-01-27 | 水素発生用電極及びその製造方法並びにこれを用いた電気分解方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018119199A JP2018119199A (ja) | 2018-08-02 |
JP6878917B2 true JP6878917B2 (ja) | 2021-06-02 |
Family
ID=63043038
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017013202A Active JP6878917B2 (ja) | 2017-01-27 | 2017-01-27 | 水素発生用電極及びその製造方法並びにこれを用いた電気分解方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6878917B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114045512A (zh) * | 2021-06-24 | 2022-02-15 | 有研工程技术研究院有限公司 | 多孔高比表面积电解水制氢一体化电极材料及其制备方法 |
-
2017
- 2017-01-27 JP JP2017013202A patent/JP6878917B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018119199A (ja) | 2018-08-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4346070B2 (ja) | 水素発生用電極 | |
WO2015098058A1 (ja) | 水素発生用電極およびその製造方法並びにこれを用いた電気分解方法 | |
JP4341838B2 (ja) | 電解用陰極 | |
JP5681343B2 (ja) | 電解用電極 | |
JP4578348B2 (ja) | 水素発生用電極 | |
JP4882218B2 (ja) | 水素発生用電極およびその製造方法並びにこれを用いた電解方法 | |
WO2005103337A1 (ja) | 水素発生用電極およびその製造方法並びにこれを用いた電解方法 | |
JP7097042B2 (ja) | 塩素発生用電極 | |
JP6515509B2 (ja) | 水素発生用電極およびその製造方法並びにこれを用いた電気分解方法 | |
JP2024010240A (ja) | 水素発生用電極の製造方法及び水素発生用電極を用いた電気分解方法 | |
WO2013005252A1 (ja) | 電気分解用電極及びその作製方法、並びに電気分解装置 | |
WO2011040464A1 (ja) | 水素発生用電極及び電解方法 | |
JP6878917B2 (ja) | 水素発生用電極及びその製造方法並びにこれを用いた電気分解方法 | |
CN113242915A (zh) | 用于电解的电极 | |
US7879750B2 (en) | Anodes for alkaline electrolysis | |
JP6609913B2 (ja) | 水素発生用電極およびその製造方法並びにこれを用いた電気分解方法 | |
JP2023095833A (ja) | 塩素発生用電極 | |
JP6753195B2 (ja) | 水素発生用電極の製造方法及び水素発生用電極を用いた電気分解方法 | |
JP5462460B2 (ja) | 電解用電極 | |
WO2020110527A1 (ja) | 水素発生用電極、その製造方法、及び水素の製造方法 | |
JP2006265649A (ja) | 水素発生用電極の製造方法 | |
JP6926782B2 (ja) | 水素発生用電極及びその製造方法並びに水素発生用電極を用いた電気分解方法 | |
JP2024010642A (ja) | 塩素発生用電極 | |
JP2001234379A (ja) | 電解用陰極 | |
TW202407156A (zh) | 氫產生電極及其製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191213 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200827 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200915 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201110 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210330 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210412 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6878917 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |