KR102390091B1 - Development of efficient electrocatalyst using multicomponent base metal alloys - Google Patents

Development of efficient electrocatalyst using multicomponent base metal alloys Download PDF

Info

Publication number
KR102390091B1
KR102390091B1 KR1020200061843A KR20200061843A KR102390091B1 KR 102390091 B1 KR102390091 B1 KR 102390091B1 KR 1020200061843 A KR1020200061843 A KR 1020200061843A KR 20200061843 A KR20200061843 A KR 20200061843A KR 102390091 B1 KR102390091 B1 KR 102390091B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
alloy
water electrolysis
noble metal
catalyst electrode
atomic
Prior art date
Application number
KR1020200061843A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102390091B9 (en
KR20210144454A (en
Inventor
장호원
박훈기
Original Assignee
서울대학교산학협력단
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울대학교산학협력단 filed Critical 서울대학교산학협력단
Priority to KR1020200061843A priority Critical patent/KR102390091B1/en
Publication of KR20210144454A publication Critical patent/KR20210144454A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102390091B1 publication Critical patent/KR102390091B1/en
Publication of KR102390091B9 publication Critical patent/KR102390091B9/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/073Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
    • C25B11/091Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C25B1/044Hydrogen or oxygen by electrolysis of water producing mixed hydrogen and oxygen gas, e.g. Brown's gas [HHO]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/052Electrodes comprising one or more electrocatalytic coatings on a substrate
    • C25B11/053Electrodes comprising one or more electrocatalytic coatings on a substrate characterised by multilayer electrocatalytic coatings
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)

Abstract

본 발명은 비귀금속 다성분계 합금으로 이루어진 수전해 촉매 전극을 제조하는 방법, 이에 의해 제조된 수전해 촉매 전극과, 이를 포함하는 수전해 장치를 제공한다. 본 발명의 방법에 의해 제조된 수전해 촉매 전극은 전기화학적 물분해 과정에 촉매물질로 사용되어 산소 및 수소 생산이 가능하다.The present invention provides a method for manufacturing a water electrolysis catalyst electrode made of a non-noble metal multi-component alloy, a water electrolysis catalyst electrode manufactured by the method, and a water electrolysis device including the same. The water electrolysis catalyst electrode prepared by the method of the present invention can be used as a catalyst material in the electrochemical water cracking process to produce oxygen and hydrogen.

Description

비귀금속 다성분계 합금을 활용한 고성능 수전해 촉매 전극의 제작 {Development of efficient electrocatalyst using multicomponent base metal alloys}{Development of efficient electrocatalyst using multicomponent base metal alloys}

본 발명은 비귀금속 다성분계 합금으로 이루어진 수전해 촉매 전극을 제조하는 방법, 이에 의한 수전해 촉매 전극 및 이를 포함하는 수전해 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a water electrolysis catalyst electrode made of a non-noble metal multi-component alloy, a water electrolysis catalyst electrode using the same, and a water electrolysis device including the same.

최근 연료전지 등에 사용되는 수소의 사용량이 증가됨에 따라 재생에너지를 이용한 수소생산이 많은 주목을 받고 있다. 특히 태양광발전 또는 풍력발전 설비로부터의 잉여전기를 이용한 다양한 수전해 시스템이 개발 중에 있다.Recently, as the amount of hydrogen used in fuel cells is increasing, hydrogen production using renewable energy is receiving a lot of attention. In particular, various water electrolysis systems using surplus electricity from solar power generation or wind power generation facilities are being developed.

수전해(water electrolysis)는 물의 산화 환원 반응 중에 발생하는 전자를 이용하여 수소와 산소를 생산하는 방법이다. 수전해의 단위 전지 구조는 고분자 물질로 구성된 고체고분자전해질 막(membrane)을 중심으로 양쪽에 애노드(Anode)와 캐소드(Cathode)가 코팅되어 있는 구조를 이루고 있는데 이를 막 전극 접합체(Membrane Electrode Assembly)라 한다. 애노드에서는 물이 공급되어 촉매전극 상에서 반응하여 산소, 수소 이온과 전자를 발생시킨다. 캐소드에서는 고체 고분자 막을 통과한 수소이온이 전자와 결합하여 순수한 수소가 발생된다. 이에, 수전해 촉매 전극의 소재에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. Water electrolysis is a method of producing hydrogen and oxygen by using electrons generated during the redox reaction of water. The unit cell structure of water electrolysis has a structure in which an anode and a cathode are coated on both sides of a solid polymer electrolyte membrane composed of a polymer material, which is called a membrane electrode assembly. do. Water is supplied from the anode and reacts on the catalyst electrode to generate oxygen, hydrogen ions and electrons. At the cathode, hydrogen ions passing through the solid polymer membrane combine with electrons to generate pure hydrogen. Accordingly, research on the material of the electrode for the water electrolysis catalyst is being actively conducted.

금속 합금을 이용하여 수전해 촉매전극을 만들 경우 합금들 사이의 시너지 효과와 혼합 엔트로피의 변화, 표면의 결정상 및 노출된 면의 방향성에 의해 수전해 반응의 특성이 결정된다. 수전해 촉매전극을 만드는 종래 기술은 주로 전기전착법, 수열합성법 등 용액공정을 활용하였다. 그러나 용액공정을 활용할 경우 원하는 조성의 합금을 정확히 만들어내기 어려운 한계가 있었다.When a water electrolysis catalyst electrode is made using a metal alloy, the characteristics of the water electrolysis reaction are determined by the synergistic effect between the alloys, the change in mixing entropy, the crystal phase of the surface, and the orientation of the exposed surface. The prior art of making a water electrolysis catalyst electrode mainly utilizes a solution process such as an electrodeposition method and a hydrothermal synthesis method. However, there was a limitation in that it was difficult to accurately create an alloy of a desired composition when using a solution process.

한편, 새로운 합금 시스템으로 고엔트로피 합금(high-entropy alloy)으로 지칭된 합금이 개발되고 있다. 고엔트로피 합금이란, 5원계 이상의 다원소 합금으로서, 다성분 주요원소가 혼합됨에도 불구하고 높은 구성 엔트로피에 의해 금속간 화합물이 형성되지 않고, 면심입방격자(Face Centered Cubic, FCC) 또는 체심입방 격자(Body Centered Cubic, BCC)로 구성된 새로운 개념의 합금을 의미한다.Meanwhile, an alloy referred to as a high-entropy alloy is being developed as a new alloy system. A high-entropy alloy is a multi-element alloy of five or more elements. Even though the multi-component main elements are mixed, intermetallic compounds are not formed due to high constituent entropy, and face-centered cubic (FCC) or body-centered cubic lattice ( It means a new concept alloy composed of Body Centered Cubic (BCC).

통상적으로 합금은 합금 원소의 조성에 따른 구성 엔트로피(△Sconf)에 따라 고 엔트로피 합금, 중엔트로피 합금(medium-entropy alloys, MEAs), 저엔트로피 합금(low-entropy alloys, LEAs)으로 나뉘며 구성 엔트로피 값에 따라 하기 식의 조건으로 구분된다.In general, alloys are divided into high-entropy alloys, medium-entropy alloys (MEAs), and low-entropy alloys (LEAs) according to the compositional entropy (ΔSconf) according to the composition of the alloying elements, and the It is classified according to the conditions of the following formula.

[식 1] △S(LEAs) ≤ 1.0·R[Equation 1] ΔS(LEAs) ≤ 1.0 R

[식 2] 1.0·R ≤ △S(MEAs) ≤ 1.5·R[Equation 2] 1.0 R ≤ ΔS(MEAs) ≤ 1.5 R

[식 3] 1.6·R ≤ △S(HEAs)[Equation 3] 1.6·R ≤ ΔS(HEAs)

(R: 기체 상수(Gas constant))(R: Gas constant)

기존에는 동일원자조성으로 이루어진 고 엔트로피 합금 개발이 활발히 진행되었으나 최근에는 우수한 특성을 나타내는 동일원자조성 고엔트로피 합금계의 종류는 상당히 제한적이며, 높은 구성 엔트로피가 우수한 특성을 나타내는 필요조건이 아니라는 점이 확인되고 있다. 이에 따라 다양한 중 엔트로피 합금에 대한 관심이 높아지고 있다.In the past, the development of high-entropy alloys with the same atomic composition was actively developed, but recently, the types of high-entropy alloys with the same atomic composition showing excellent properties are quite limited, and it has been confirmed that high constitutional entropy is not a necessary condition for exhibiting excellent properties. there is. Accordingly, interest in various medium-entropy alloys is increasing.

대한민국 등록특허 제1950236호Republic of Korea Patent No. 1950236

본 발명의 목적은, 중엔트로피를 갖는 비귀금속 다성분계 합금을 제조하고, 이를 양극산화 기법 및 전환전압전류법을 통해 최적의 수전해 특성을 갖도록 하는 합금과 이를 포함하는 수전해 촉매 전극을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a non-noble metal multi-component alloy having a medium entropy, an alloy that has optimal water electrolysis properties through anodization and a switched voltammetry method, and a water electrolysis catalyst electrode comprising the same will be.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면은, 코발트, 니켈, 크롬 및 철을 포함하는 비귀금속 다성분계 합금을 제조하는 단계(S1);As a technical means for achieving the above technical problem, the first aspect of the present invention is to prepare a non-noble metal multi-component alloy containing cobalt, nickel, chromium and iron (S1);

상기 비귀금속 다성분계 합금을 전해액에 침지한 후, 전압을 인가하여 수산화막을 형성하는 단계(S2); 및After immersing the non-noble metal multi-component alloy in an electrolyte solution, applying a voltage to form a hydroxide film (S2); and

상기 수산화막이 형성된 합금에 순환전압을 인가하는 단계(S3)를 포함하는, 비귀금속 다성분계 합금으로 이루어진 수전해 촉매 전극을 제조하는 방법을 제공한다.It provides a method for manufacturing a water electrolysis catalyst electrode made of a non-noble metal multi-component alloy, comprising the step (S3) of applying a cyclic voltage to the alloy on which the hydroxide film is formed.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 S2 단계의 전압은 50 V 내지 200 V의 전압인 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present application, the voltage of the step S2 is characterized in that the voltage of 50 V to 200 V.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 S3 단계의 순환전압은 수소환전전위 대비 1.0 V 내지 2.0 V의 전압이 주기적으로 인가되는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, the cycle voltage of step S3 is characterized in that a voltage of 1.0 V to 2.0 V is periodically applied compared to the hydrogen exchange potential.

본 발명의 또다른 구현예에 따르면, 상기 S3 단계의 순환전압은 600sec/cycle 내지 1800sec/cycle의 주기로 50회 ~ 200회 반복하여 인가되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the cyclic voltage of step S3 is characterized in that it is repeatedly applied 50 to 200 times in a cycle of 600 sec/cycle to 1800 sec/cycle.

본 발명의 제 2 측면은, 본 발명은 상기 방법으로 제조된, 비귀금속 다성분계 합금으로 이루어진 수전해 촉매 전극을 제공한다.A second aspect of the present invention provides a water electrolysis catalyst electrode made of a non-noble metal multi-component alloy, manufactured by the above method.

본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 합금은 철 50 내지 70 원자%, 코발트 10 내지 20 원자%, 니켈 10 내지 20 원자%, 및 크롬 5 내지 20 원자%를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, the alloy is characterized in that it contains 50 to 70 atomic% of iron, 10 to 20 atomic% of cobalt, 10 to 20 atomic% of nickel, and 5 to 20 atomic% of chromium.

본 발명의 제 3 측면은, 상기 수전해 촉매 전극을 포함하는 수전해 장치를 제공한다.A third aspect of the present invention provides a water electrolysis device including the water electrolysis catalyst electrode.

본 발명에 따르면, 용액 공정을 이용하는 기존의 합성법과 달리 아크-멜팅법을 이용하여 다원계 금속 합금을 목표한 수준의 혼합 엔트로피를 갖도록 정교하게 주조할 수 있고, 이를 통해 생성된 금속 합금은 고효율 수전해 촉매 전극으로 유용하게 활용될수 있다. 이를 이용하여 만들어진 금속합금은 엔트로피적 특성과 원자 배열에 의한 격자 왜곡 효과 (lattice distiontion effect)에 의해 특유의 전하 전달 및 확산 속도를 갖는다. 이를 이용하여 최적화된 조성과 엔트로피를 갖는 중간엔트로피 합금(MEA)를 만들고, 이에 양극산화법과 순환전압전류법을 연속으로 적용하면 산소발생특성이 극대화된 수전해 촉매전극을 만들 수 있다. 기존의 촉매전극 합성 방법은 기판 위에 새롭게 물질을 증착 혹은 전착하는 방식이기에 기판과 촉매 사이의 접착력에 문제가 생길 수 있으며 원자 배열 수준에서의 접근이 불가능하나, 본 발명은 전극 기판 위에 바로 촉매가 형성되는 방식이기에 우수한 안정성을 갖고 있으며 합금의 특성에 대한 이론적 접근도 가능하다. According to the present invention, unlike the conventional synthesis method using a solution process, a multi-component metal alloy can be precisely cast to have a target level of mixed entropy by using the arc-melting method, and the metal alloy produced through this can be used with a high-efficiency faucet. It can be usefully used as a catalyst electrode. A metal alloy made using this has a characteristic charge transfer and diffusion rate due to entropy characteristics and lattice distortion effect due to atomic arrangement. Using this, an intermediate entropy alloy (MEA) having an optimized composition and entropy is made, and if the anodization method and the cyclic voltammetry method are continuously applied to this, a water electrolysis catalyst electrode with maximized oxygen generation characteristics can be made. Since the conventional method for synthesizing a catalyst electrode is a method of depositing or electrodepositing a new material on a substrate, there may be a problem in adhesion between the substrate and the catalyst and access at the atomic arrangement level is not possible. It has excellent stability because it is a method that can be used and a theoretical approach to the properties of the alloy is possible.

도 1은 종래 금속 합금(좌) 및 본 발명의 중간 엔트로피 합금의 원자 배열 모식도를 나타낸 도면이다.
도 2는 다양한 조성의 금속 합금 및 혼합엔트로피 크기에 따른 산소 발생 특성을 확인한 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제조방법에서, 양극산화법과 순환전압전류법을 적용한 후 산소발생 특성 변화를 확인한 결과를 나타낸 도면이다.
1 is a diagram showing an atomic arrangement schematic diagram of a conventional metal alloy (left) and an intermediate entropy alloy of the present invention.
2 is a view showing the results of confirming the oxygen generation characteristics according to the size of the mixed entropy and metal alloys of various compositions.
3 is a view showing the results of confirming the change in oxygen generation characteristics after applying the anodization method and the cyclic voltammetry method in the manufacturing method of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, the terms include or have is intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features, number, step , it should be understood that it does not preclude in advance the possibility of the presence or addition of an operation, component, part, or combination thereof.

세계적으로 신재생에너지에 대한 필요성과 관심이 증가하고 있으며, 특히 수소에너지가 주목받고 있으나, 상용화되기에 수소 생산 효율이 충분하지 않은 문제가 있다. 이에 본 발명자들은 고성능 수전해 전극 소재를 개발하고자 노력한 결과, 수전해 전극을 태양전지와 연결하여 외부 에너지가 필요없는 PV-EC 시스템으로 구동 시 18% 이상의 효율을 보이는 것을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.The need and interest in new and renewable energy is increasing worldwide, and hydrogen energy is particularly attracting attention, but there is a problem in that hydrogen production efficiency is not sufficient for commercialization. Accordingly, the present inventors have tried to develop a high-performance water electrolysis electrode material, and as a result, the water electrolysis electrode is connected to a solar cell and shows an efficiency of 18% or more when driven as a PV-EC system that does not require external energy, thereby completing the present invention did

이에 본 발명은 코발트, 니켈, 크롬 및 철을 포함하는 비귀금속 다성분계 합금을 제조하는 단계(S1);Accordingly, the present invention comprises the steps of preparing a non-noble metal multi-component alloy containing cobalt, nickel, chromium and iron (S1);

상기 비귀금속 다성분계 합금을 전해액에 침지한 후, 전압을 인가하여 수산화막을 형성하는 단계(S2); 및After immersing the non-noble metal multi-component alloy in an electrolyte solution, applying a voltage to form a hydroxide film (S2); and

상기 수산화막이 형성된 합금에 순환전압을 인가하는 단계(S3)를 포함하는, 비귀금속 다성분계 합금으로 이루어진 수전해 촉매 전극을 제조하는 방법을 제공한다.It provides a method for manufacturing a water electrolysis catalyst electrode made of a non-noble metal multi-component alloy, comprising the step (S3) of applying a cyclic voltage to the alloy on which the hydroxide film is formed.

본 발명은 비귀금속 다성분계 합금을 수전해 촉매 전극의 소재로 활용한다. 본 발명의 비귀금속 다성분계 합금은, 중엔트로피를 갖는 것을 특징으로 한다. 중엔트로피를 갖는 합금은, 혼합엔트로피가 1.0R 이상 1.5R 이하로 중간 수준의 혼합 엔트로피를 갖는 합금을 의미한다. 도 1에 나타낸 것과 같이, 종래 금속 합금의 원자 배열은(좌)와 비교하여, 본 발명의 합금은 격자 왜곡 형태를 가짐을 알 수 있다. 금속 합금은 격자 왜곡 효과에 의해 특유의 전하 전달 및 확산 속도를 갖게 된다.The present invention utilizes a non-noble metal multi-component alloy as a material for a water electrolysis catalyst electrode. The non-noble metal multi-component alloy of the present invention is characterized in that it has neutral entropy. The alloy having a medium entropy means an alloy having an intermediate level of mixing entropy with a mixing entropy of 1.0R or more and 1.5R or less. As shown in FIG. 1, as compared with the atomic arrangement of the conventional metal alloy (left), it can be seen that the alloy of the present invention has a lattice distortion shape. Metal alloys have characteristic charge transfer and diffusion rates due to lattice distortion effects.

상기 비귀금속 다성분계 합금은, 아크-멜팅 기법을 이용하여 제조된다. 아크-멜팅 기법을 이용하면, 다원계 금속 합금이 목표한 수준의 혼합 엔트로피를 갖도록 정교하게 주조될 수 있다. 보다 상세하게는 합금재들을 혼합한 후, 용융시키는 단계; 상기 용융된 혼합물을 아크멜팅 챔버에 장입한 후, 진공상태의 챔버 내에 불활성 가스를 충전하는 단계; 상기 챔버에서 800~1400℃에서 4~8시간동안 균질화를 거친 후, 상온(15~35℃)에서 수냉(water quenching) 과정을 시행하는 단계; 수냉 후 냉간압연 (cold rolling)으로 합금의 두께를 0.5~10 mm로 압축시키는 단계; 600~1200℃에서 1~30분간 재균질화 과정을 통해 합금 내부를 균일화하는 단계; 및 상온에서 수냉 과정을 수행하는 단계;를 통해 제조될 수 있으나, 아크-멜팅 기법을 사용하는 것이라면 이에 제한되지는 않는다.The non-precious metal multi-component alloy is manufactured using an arc-melting technique. Using the arc-melting technique, a multi-metal alloy can be precisely cast to have a desired level of mixing entropy. More specifically, after mixing the alloy materials, the step of melting; After loading the molten mixture into the arc melting chamber, filling the chamber in a vacuum state with an inert gas; After homogenization for 4 to 8 hours at 800 ~ 1400 ℃ in the chamber, performing a water quenching process at room temperature (15 ~ 35 ℃); compressing the alloy to a thickness of 0.5 to 10 mm by cold rolling after water cooling; Homogenizing the inside of the alloy through a re-homogenization process at 600 ~ 1200 ℃ 1 ~ 30 minutes; And performing a water cooling process at room temperature; may be prepared through, but is not limited thereto if the arc-melting technique is used.

상기와 같이 아크-멜팅 기법을 이용하여 주조된 비귀금속 다성분계 합금의 표면에는 수전해 촉매부를 형성하기 위하여, S2 단계에서 수산화막을 형성한다. 상기 수산화막은 양극 산화 기법을 사용하여 형성된다. 양극 산화 기법은 합금을 전해액에 침지한 후, 합금을 양극에 연결한 후 전압을 인가하여 수산화막을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 수산화막은 수전해 촉매부로서 기능하는 것으로, 기존의 촉매 전극이 기판 위에 새롭게 물질을 증착 혹은 전착하는 방식으로 제조되는 것과 다르게, 기판 위에 바로 촉매가 형성하도록 한 것으로, 우수한 안정성을 가질 수 있다. S2 단계의 전압은 50 V 내지 200 V로 인가될 수 있다.In order to form a water electrolysis catalyst part on the surface of the non-noble metal multi-component alloy cast using the arc-melting technique as described above, a hydroxide film is formed in step S2. The hydroxide film is formed using an anodization technique. The anodic oxidation technique includes immersing the alloy in an electrolyte, connecting the alloy to an anode, and then applying a voltage to form a hydroxide film. The hydroxide film functions as a water electrolysis catalyst part, and unlike a conventional catalyst electrode manufactured by depositing or electrodepositing a new material on a substrate, the catalyst is formed directly on the substrate, and it can have excellent stability. . The voltage of step S2 may be applied in a range of 50 V to 200 V.

상기 수산화막을 형성하면, 수산화막의 표면적을 증가시키기 위해 S3 단계에서 순환전압전류법을 적용한다. 순환전압전류법은 전압을 주기적으로 인가하는 것으로, 1.0 V 내지 2.0 V의 전압을 600sec/cycle 내지 1800sec/cycle의 주기로 50회 ~ 200회 반복하여 인가하는 것일 수 있다.When the hydroxide film is formed, a cyclic voltammetry is applied in step S3 to increase the surface area of the hydroxide film. The cyclic voltammetry is to periodically apply a voltage, and may be to repeatedly apply a voltage of 1.0 V to 2.0 V at a cycle of 600 sec/cycle to 1800 sec/cycle 50 to 200 times.

이에 본 발명은 상기 방법으로 제조된 비귀금속 다성분계 합금으로 이루어진 수전해 촉매 전극을 제공할 수 있다.Accordingly, the present invention can provide a water electrolysis catalyst electrode made of a non-noble metal multi-component alloy prepared by the above method.

상기 합금은, 상기 합금은 철 50 내지 70 원자%, 코발트 10 내지 20 원자%, 니켈 10 내지 20 원자%, 및 크롬 5 내지 20 원자%를 포함하는 것일 수 있다. 상기 합금에는 불가피한 불순물이 더 포함되어 있을 수 있고, 상기 코발트 및 니켈은 실질적으로 동일한 비율로 포함될 수 있다. 바람직하게는 산소발생 반응이 우수한 합금으로, 철 55 내지 65 원자%, 코발트 10 내지 20 원자%, 니켈 10 내지 20 원자%, 및 크롬 5 내지 15 원자%를 포함하는 합금을 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 철 58 내지 62 원자%, 코발트 12 내지 17 원자%, 니켈 12 내지 17 원자%, 및 크롬 7 내지 12 원자%를 포함하는 합금을 이용할 수 있다.The alloy may include 50 to 70 atomic% of iron, 10 to 20 atomic% of cobalt, 10 to 20 atomic% of nickel, and 5 to 20 atomic% of chromium. The alloy may further include unavoidable impurities, and the cobalt and nickel may be included in substantially the same ratio. Preferably, as an alloy having an excellent oxygen evolution reaction, an alloy containing 55 to 65 atomic % of iron, 10 to 20 atomic % of cobalt, 10 to 20 atomic % of nickel, and 5 to 15 atomic % of chromium may be used, more preferably Preferably, an alloy containing 58 to 62 atomic% of iron, 12 to 17 atomic% of cobalt, 12 to 17 atomic% of nickel, and 7 to 12 atomic% of chromium may be used.

본 발명의 실시예에서는 다양한 조성의 합금을 아크멜팅법을 통하여 제조하였다. 그 결과 상술한 원자비율로 이루어진 금속 합금에 산소발생반응 특성이 있는 것이 확인되었다. 이에 상기 합금에 수전해 촉매부를 형성하기 위해 양극 산화 기법을 사용하여 수산화막을 형성하고, 순환전압전류법을 통해 수산화막의 표면적을 향상시켜주었다. 그 결과 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 합금에 우수한 산소발생 특성이 확인되어, 본 발명의 합금이 수전해 촉매전극으로 유용하게 이용될 수 있음을 확인하였다.In an embodiment of the present invention, alloys of various compositions were manufactured through an arc melting method. As a result, it was confirmed that the metal alloy having the above-described atomic ratio has oxygen evolution reaction characteristics. Accordingly, a hydroxide film was formed using an anodic oxidation technique to form a water electrolytic catalyst part on the alloy, and the surface area of the hydroxide film was improved through cyclic voltammetry. As a result, excellent oxygen generation properties were confirmed in the alloy prepared by the production method of the present invention, and it was confirmed that the alloy of the present invention can be usefully used as a water electrolysis catalyst electrode.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described so that those of ordinary skill in the art can easily implement them with reference to the accompanying drawings. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or a known configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, some features presented in the drawings are enlarged, reduced, or simplified for ease of description, and the drawings and components thereof are not necessarily drawn to scale. However, those skilled in the art will readily understand these details.

실시예 1. 고효율 수전해 촉매 전극용 합금의 제조Example 1. Preparation of alloy for high-efficiency water electrolysis catalyst electrode

최적의 수전해 특성을 가지도록 금속 합금의 조성과 결정상, 혼합 엔트로피를 조절하여 Fe 기반의 4원계 금속 합금 (Fe57.5(CoNi)32.5Cr10, Fe60(CoNi)30Cr10, Fe62.5(CoNi)27.5Cr10)과 대조군으로 CoCrFeMnNi과 CoCrNi을 각각 아크 멜팅법으로 제조하였다. 먼저, 상기 구성의 금속 합금을 혼합한 후 용융시키고, 용융된 합금을 진공상태의 아크멜팅 챔버에 장입해주었다. 상기 챔버에 불활성 가스를 충전하고, 1100℃에서 6시간 동안 균질화를 거친 후, 상온에서 수냉 (water quenching) 과정을 시행하였다. 그 후 냉간압연 (cold rolling)으로 합금의 두께를 1.5mm로 압축시키고, 800℃에서 10분간 재균질화 과정을 통해 합금 내부를 균일화해주었다. 이후 상온에서 수냉 과정을 시행하여 합금을 제조하였다.Fe-based quaternary metal alloy (Fe 57.5 (CoNi) 32.5 Cr 10 , Fe 60 (CoNi) 30 Cr 10 , Fe 62.5 (CoNi) ) 27.5 Cr 10 ) and CoCrFeMnNi and CoCrNi as controls were prepared by arc melting, respectively. First, the metal alloy of the above configuration was mixed and melted, and the molten alloy was charged into the arc melting chamber in a vacuum state. An inert gas was filled in the chamber, and after homogenization at 1100° C. for 6 hours, a water quenching process was performed at room temperature. After that, the thickness of the alloy was compressed to 1.5 mm by cold rolling, and the inside of the alloy was homogenized through a re-homogenization process at 800 °C for 10 minutes. Thereafter, an alloy was prepared by performing a water cooling process at room temperature.

상기 금속합금들의 혼합 엔트로피 값은 하기 표 1과 같이 열역학 계산법을 통해 계산되었다.Mixing entropy values of the metal alloys were calculated through thermodynamic calculation as shown in Table 1 below.

금속 조성metal composition ΔSΔS Fe57.5(CoNi)32.5Cr10 Fe 57.5 (CoNi) 32.5 Cr 10 1.139R1.139R Fe60(CoNi)30Cr10 Fe 60 (CoNi) 30 Cr 10 1.106R1.106R Fe62.5(CoNi)27.5Cr10 Fe 62.5 (CoNi) 27.5 Cr 10 1.07R1.07R CoCrFeMnNiCoCrFeMnNi 1.609R1.609R CoCrNiCoCrNi 1.098R1.098R

만들어진 금속 합금의 산소발생반응 특성을 평가하기 위해 수전해 특성 평가를 실시하여 도 2에 나타내었다. 이때, 전류밀도 10mA-2인 지점의 과전압이 각각 산소발생반응의 경우 358~467 mV 수준이며, 반복 측정에도 특성이 일정하게 유지되는 것을 확인하였다. 이를 통해 Fe60(CoNi)30Cr10 합금이 가장 우수한 산소발생특성을 갖는 것을 확인하였다.In order to evaluate the oxygen evolution reaction characteristics of the prepared metal alloy, water electrolysis characteristics were evaluated and shown in FIG. 2 . At this time, it was confirmed that the overvoltage at the point of the current density of 10mA -2 was 358-467 mV for the oxygen evolution reaction, respectively, and the characteristic was maintained constant even after repeated measurements. Through this, it was confirmed that the Fe 60 (CoNi) 30 Cr 10 alloy had the best oxygen generation characteristics.

실시예 2. 수산화막의 형성Example 2. Formation of a hydroxide film

Fe60(CoNi)30Cr10 합금의 표면에 대표적인 수전해 촉매인 수산화막을 형성하는 동시에 표면적을 증대시키기 위하여 양극산화 기법을 사용하여 1차적으로 합금의 산소발생특성을 증가시켰으며, 생성된 수산화막의 특성을 극대화하기 위하여 순환전압전류법을 적용하였다. In order to form a hydroxide film, which is a representative water electrolysis catalyst, on the surface of the Fe 60 (CoNi) 30 Cr 10 alloy and at the same time increase the surface area, an anodization technique was used to primarily increase the oxygen generation characteristics of the alloy. In order to maximize the characteristics of the cyclic voltammetry was applied.

양극산화를 위하여 Fe60(CoNi)30Cr10 합금을 전해조에 넣고 전압을 인가하여 수산화막을 형성해주었다. 에틸렌글리콜을 전해액으로 사용하여 3 wt%의 불화암모늄과 3 vol%의 정제수를 추가하여 양극산화 용액을 만들었다. 백금 전극을 상대전극으로 사용하여 합금을 전해조에 넣고 200 V 의 전압을 30 sec 가하였다.For anodization, Fe 60 (CoNi) 30 Cr 10 alloy was put in an electrolytic cell and a voltage was applied to form a hydroxide film. Using ethylene glycol as an electrolyte, 3 wt% of ammonium fluoride and 3 vol% of purified water were added to prepare an anodizing solution. Using a platinum electrode as a counter electrode, the alloy was put into an electrolyzer, and a voltage of 200 V was applied for 30 sec.

상기 수산화막을 형성한 후, 순환전압전류법을 통해 표면적을 향상시켰다. 상기 순환전압전류법은 백금을 상대전극, 3M Ag/Agcl을 기준전극으로 사용하였으며 전해질로는 1 N NaOH를 사용하였다. 이후 수소환원전위 기준 1 V ~ 2 V 의 범위를 1200 sec/cycle로 100회 반복 시행하였다.After forming the hydroxide film, the surface area was improved by cyclic voltammetry. In the cyclic voltammetry, platinum was used as a counter electrode, 3M Ag/Agcl was used as a reference electrode, and 1N NaOH was used as an electrolyte. After that, the hydrogen reduction potential range of 1 V to 2 V was repeated 100 times at 1200 sec/cycle.

이때, 양극 산화 및 순환전압전류법을 모두 적용하지 않은 상태의 합금(Bare), 양극산화만 적용한 상태의 합금(Anodized), 및 양극산화 기법과 순환전압전류법을 모두 적용한 합금(CV activated)에 대하여 전류 밀도를 측정하여 도 3에 나타내었다.At this time, the alloy in which neither anodization nor cyclic voltammetry is applied (Bare), an alloy in which only anodization is applied (Anodized), and an alloy to which both anodization and cyclic voltammetry are applied (CV activated) The current density was measured and shown in FIG. 3 .

그 결과 산소발생반응의 전류밀도 10mA-2인 지점의 과전압이 기존 358 mV에서 양극산화법 후 290 mV, 순환전압전류법 후 184 mV 까지 감소함을 확인하였다.As a result, it was confirmed that the overvoltage at the point where the current density of the oxygenation reaction was 10mA -2 decreased from the existing 358 mV to 290 mV after the anodization method and 184 mV after the cyclic voltammetry method.

본 발명은 한국수력원자력주식회사의 재원으로 "태양광 물분해용 이종접합 나노구조 광전극소재개발"과제의 지원을 받아 수행된 것임(0543-20190019).The present invention was carried out with the support of the "Heterojunction nanostructured photoelectrode material development for solar water splitting" project with the financial resources of Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd. (0543-20190019).

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As a specific part of the present invention has been described in detail above, for those of ordinary skill in the art, it is clear that this specific description is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereby. will be. Accordingly, it is intended that the substantial scope of the present invention be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (7)

코발트, 니켈, 크롬 및 철을 포함하는 비귀금속 다성분계 합금을 제조하는 단계(S1);
상기 비귀금속 다성분계 합금을 전해액에 침지한 후, 전압을 인가하여 수산화막을 형성하는 단계(S2); 및
상기 수산화막이 형성된 합금에 순환전압을 인가하는 단계(S3)를 포함하는, 비귀금속 다성분계 합금을 포함하는 수전해 촉매 전극을 제조하는 방법.
Preparing a non-noble metal multi-component alloy containing cobalt, nickel, chromium and iron (S1);
After immersing the non-noble metal multi-component alloy in an electrolyte solution, applying a voltage to form a hydroxide film (S2); and
A method for manufacturing an electrolytic catalyst electrode comprising a non-noble metal multi-component alloy, comprising the step (S3) of applying a cyclic voltage to the alloy on which the hydroxide film is formed.
제1항에 있어서,
상기 S2 단계의 전압은 50 V 내지 200 V의 전압인 것인, 비귀금속 다성분계 합금을 포함하는 수전해 촉매 전극을 제조하는 방법.
According to claim 1,
The voltage of step S2 is a voltage of 50 V to 200 V, a method for manufacturing a water electrolysis catalyst electrode comprising a non-noble metal multi-component alloy.
제1항에 있어서,
상기 S3 단계의 순환전압은 1.0 V 내지 2.0 V의 전압이 주기적으로 인가되는 것인, 비귀금속 다성분계 합금을 포함하는 수전해 촉매 전극을 제조하는 방법.
According to claim 1,
The cyclic voltage of step S3 is that a voltage of 1.0 V to 2.0 V is applied periodically.
제1항에 있어서,
상기 S3 단계의 순환전압은 600sec/cycle 내지 1800sec/cycle의 주기로 50회 ~ 200회 반복하여 인가되는 것인, 비귀금속 다성분계 합금을 포함하는 수전해 촉매 전극을 제조하는 방법.
According to claim 1,
The cyclic voltage of step S3 is to be repeatedly applied 50 to 200 times with a cycle of 600 sec/cycle to 1800 sec/cycle, a method for manufacturing a water electrolysis catalyst electrode comprising a non-noble metal multi-component alloy.
제1항의 방법으로 제조된, 비귀금속 다성분계 합금을 포함하는 수전해 촉매 전극으로,
상기 비귀금속 다성분계 합금은 1.0R 이상 1.5R 이하의 엔트로피를 가지며, 격자 왜곡 형태를 가지는, 비귀금속 다성분계 합금을 포함하는 수전해 촉매 전극.
A water electrolysis catalyst electrode comprising a non-noble metal multi-component alloy prepared by the method of claim 1,
The non-noble metal multi-component alloy has an entropy of 1.0R or more and 1.5R or less, and has a lattice distortion shape, a water electrolysis catalyst electrode comprising a non-noble metal multi-component alloy.
제5항에 있어서,
상기 합금은 철 50 내지 70 원자%, 코발트 10 내지 20 원자%, 니켈 10 내지 20 원자%, 및 크롬 5 내지 20 원자%을 포함하는 것인, 비귀금속 다성분계 합금을 포함하는 수전해 촉매 전극.
6. The method of claim 5,
The alloy is 50 to 70 atomic% of iron, 10 to 20 atomic% of cobalt, 10 to 20 atomic% of nickel, and 5 to 20 atomic% of chromium, the water electrolysis catalyst electrode comprising a non-noble metal multi-component alloy.
제5항의 수전해 촉매 전극을 포함하는 수전해 장치.A water electrolysis device comprising the water electrolysis catalyst electrode of claim 5 .
KR1020200061843A 2020-05-22 2020-05-22 Development of efficient electrocatalyst using multicomponent base metal alloys KR102390091B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200061843A KR102390091B1 (en) 2020-05-22 2020-05-22 Development of efficient electrocatalyst using multicomponent base metal alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200061843A KR102390091B1 (en) 2020-05-22 2020-05-22 Development of efficient electrocatalyst using multicomponent base metal alloys

Publications (3)

Publication Number Publication Date
KR20210144454A KR20210144454A (en) 2021-11-30
KR102390091B1 true KR102390091B1 (en) 2022-04-25
KR102390091B9 KR102390091B9 (en) 2023-04-12

Family

ID=78722562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200061843A KR102390091B1 (en) 2020-05-22 2020-05-22 Development of efficient electrocatalyst using multicomponent base metal alloys

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102390091B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101041462B1 (en) 2009-04-08 2011-06-16 전남대학교산학협력단 Cobalt porphyrin nanowire, the synthesis of cobalt porphyrin nanowire and the dertermination of hydrogen peroxide by cobalt porphyrin nanowire
KR101724690B1 (en) * 2016-09-20 2017-04-10 서울대학교 산학협력단 Manufacturing method of water splitting electrode based on fe-ni alloy by anodization and water splitting electrode manufactured thereby
KR101745335B1 (en) 2016-10-21 2017-06-13 한국에너지기술연구원 Electrode for Electrolysis and the Fabrication Method Thereof
WO2020034007A1 (en) * 2018-08-16 2020-02-20 Newsouth Innovations Pty Limited Trimetallic layered double hydroxide composition

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101950236B1 (en) 2017-09-11 2019-02-20 충남대학교산학협력단 Copper Based High Entropy Alloys, and Method for Manufacturing The Same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101041462B1 (en) 2009-04-08 2011-06-16 전남대학교산학협력단 Cobalt porphyrin nanowire, the synthesis of cobalt porphyrin nanowire and the dertermination of hydrogen peroxide by cobalt porphyrin nanowire
KR101724690B1 (en) * 2016-09-20 2017-04-10 서울대학교 산학협력단 Manufacturing method of water splitting electrode based on fe-ni alloy by anodization and water splitting electrode manufactured thereby
KR101745335B1 (en) 2016-10-21 2017-06-13 한국에너지기술연구원 Electrode for Electrolysis and the Fabrication Method Thereof
WO2020034007A1 (en) * 2018-08-16 2020-02-20 Newsouth Innovations Pty Limited Trimetallic layered double hydroxide composition

Also Published As

Publication number Publication date
KR102390091B9 (en) 2023-04-12
KR20210144454A (en) 2021-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Safizadeh et al. Electrocatalysis developments for hydrogen evolution reaction in alkaline solutions–a review
TWI353394B (en) Hydrogen evolving cathode
Rosalbino et al. Fe–Mo–R (R= rare earth metal) crystalline alloys as a cathode material for hydrogen evolution reaction in alkaline solution
Wang et al. Taking advantage of potential coincidence region: advanced self-activated/propelled hydrazine-assisted alkaline seawater electrolysis and Zn–Hydrazine battery
CN105742652B (en) It is a kind of for membrane electrode with double-metal layer anode of electrolysis water and preparation method thereof
CN108767277B (en) Fe-Pd-based nano-porous material and preparation method thereof
CN101717951B (en) Cathode-catalyzed electrode producing method in coal electrolyzing, hydrogenizing and liquefying process
EP0390157B1 (en) Electrolysis cell and method of use
Ghobrial et al. Amorphous Ni-Nb-Y alloys as hydrogen evolution electrocatalysts
Chade et al. Deactivation mechanisms of atmospheric plasma spraying Raney nickel electrodes
Yeon et al. Electrodeposited nickel phosphide supported by copper foam for proton exchange membrane water electrolyzer
CN114763587A (en) Self-supporting element co-doped nickel-based high-entropy alloy electrolytic water material and preparation method thereof
KR102390091B1 (en) Development of efficient electrocatalyst using multicomponent base metal alloys
CN109860560A (en) Aluminium-air cell aluminium anodes electrode material and preparation method thereof
EP4083259B1 (en) Membrane electrode assembly and method for hydrogen evolution by electrolysis
US11549188B2 (en) Membrane electrode assembly and method for hydrogen evolution by electrolysis
CN113130957A (en) Thermal regeneration ammonia battery adopting graded porous surface composite electrode and preparation method
KR102301974B1 (en) Method of manufacturing catalyst electrode using arc-melting and catalyst electrode manufactured by using the same method
CN111957350A (en) Preparation method of sponge copper-based oxygen reduction catalytic electrode material
CN115976365B (en) Titanium alloy for fuel cell bipolar plate and preparation method and application thereof
CN117525472B (en) Metal bipolar plate of proton exchange membrane fuel cell and preparation method thereof
KR102675067B1 (en) Method for manufacturing electrode for water electrolysis and electrode for water electrolysis therefrom
CN116180124B (en) Preparation method and application of high-entropy alloy electrocatalytic electrode with core-shell structure
TW202414870A (en) Electrocatalytic electrode, preparation method, and application for overall water splitting in an alkaline electrolyte solution thereof
Zhao et al. Titanium nitride supported ternary metal phosphides for hydrogen evolution

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]