KR20010046364A

KR20010046364A - Cathode base metal with porous and reducing metal layer, and process for preparing thereof

Info

Publication number: KR20010046364A
Application number: KR1019990050095A
Authority: KR
Inventors: 권기진; 황대식
Original assignee: 김영남; 오리온전기 주식회사
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2001-06-15

Abstract

PURPOSE: A cathode base metal on which porous reductive metal layer is formed and manufacturing method thereof is provided to increase stability of the process and productivity and to reduce manufacturing costs. CONSTITUTION: The cathode radiates thermal electrons as electron source in electron gun of color braun tube. The large amount of hydrogen is generated by electrochemical method before welding to sleeve and porous reductive metal layer(32) is formed on the surface of the base metal plate(31). The electrochemical method is electroplating method which is executed in electrolyte below pH 7. The electrochemical method is executed by 1mV-5V higher voltage than conventional electrochemical method.

Description

Cathode base metal with porous and reducing metal layer and method for preparing the same

본 발명은 캐소드 베이스 금속 (base metal)의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컬러 브라운관 (color Braun tube)의 전자총 (mount)에서의 전자원인 캐소드의 제조공정 초기 즉, 슬리브와 베이스 금속을 용접하기 전에 전기화학적 방법에 의하여 다량의 수소를 발생시켜 베이스 금속 표면에 다공성의 환원성 금속층을 형성하여 베이스 금속을 제조하는 방법 및 이러한 방법으로 제조된 베이스 금속과 캐소드에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a cathode base metal, and more particularly, to an initial stage of a cathode manufacturing process, that is, an electron source in an electron gun (mount) of a color braun tube, that is, welding a sleeve and a base metal. Before the present invention relates to a method for producing a base metal by generating a porous reducing metal layer on the surface of the base metal by generating a large amount of hydrogen by an electrochemical method, and a base metal and a cathode prepared by such a method.

본 발명에서의 캐소드는 컬러 브라운관 (color Braun tube)의 전자총 (mount)에서의 전자원으로서 열전자를 방출하는 곳이며, 이러한 캐소드는 베이스 금속 위에 전자 방출물질로 구성되는 전자방출층을 코팅함으로써 제조된다.The cathode in the present invention is a place for emitting hot electrons as an electron source in an electron gun of a color Braun tube, which is prepared by coating an electron emitting layer composed of an electron emitting material on a base metal. .

캐소드의 베이스 금속은 대부분 Si 및 Mg 등의 환원제를 0.01∼0.09 중량% 정도 포함하고 있는 고순도 Ni로 제조되며, 이러한 베이스 금속은 슬리브, 홀더 등과 조립된 후, 바인더와 혼합된 BaCO₃, SrCO₃및 CaCO₃등의 탄산염 층 (전자방출층)을 그 위에 코팅하게 된다. 이들 탄산염 (Ba, Sr, Ca)CO₃은 브라운관 조립시 배기의 라이팅 (lighting) 공정을 통하여 (Ba, Sr, Ca)O 로 분해되고, 활성화 공정을 통하여 Ni 베이스 금속에 함유된 환원제인 Si 및 Mg 가 확산되고, 이로 인하여 BaO 가 환원되어 유리 Ba 이 생성됨으로써 전자 방출에 기여하게 된다.The base metal of the cathode is mostly made of high-purity Ni containing reducing agent such as Si and Mg of 0.01 to 0.09% by weight, and the base metal is assembled with a sleeve, a holder and the like, and then mixed with a binder, BaCO ₃ , SrCO ₃ and A carbonate layer (electron emitting layer) such as CaCO ₃ is coated thereon. These carbonates (Ba, Sr, Ca) CO ₃ are decomposed into (Ba, Sr, Ca) O through the lighting process of the exhaust when assembling the CRT, and Si, which is a reducing agent contained in the Ni base metal through the activation process, Mg diffuses, thereby reducing BaO to form free Ba, contributing to electron emission.

통상적으로 산화물 캐소드의 수명은 약 1만 시간으로 초기 2천 시간 이내에 Mg 는 대부분 소모되고 그 이후에는 주로 Si가 환원제로 소모된다. 캐소드의 수명에 관하여는 여러 가지 이론이 있으나, 그 중 환원제가 소모되고, 중간층이 형성되어 환원제의 확산을 방해하며, 중간층이 부도체로 저항을 증가시켜 전자의 이동량을 감소시키게 된다는 것이 대표적인 이론이다.Typically the lifetime of the oxide cathode is about 10,000 hours, Mg is mostly consumed within the initial 2,000 hours, after which mainly Si is consumed as the reducing agent. There are various theories regarding the lifetime of the cathode, but among them, the reducing agent is consumed, the intermediate layer is formed to prevent the diffusion of the reducing agent, and the intermediate layer increases the resistance to the non-conductor to reduce the amount of electron transfer.

기존의 베이스 금속은 Mg 및 Si 를 포함한 Ni 금속판을 디스크형으로 가공하여 제작하며 슬리브와 베이스 금속의 용접후 홀더 등의 부품과 용접 조립한 후 스프레이 법에 의해 탄산염층을 형성하여 전자방출 캐소드로 사용하게 된다. 이 과정에서 부착성의 증가를 위하여 슬리브와 베이스 금속의 용접후 산화환원처리를 통하여 베이스 금속의 표면에 요철을 형성하는 공정이 사용되기도 한다. 그러나 슬리브와 베이스 금속을 용접한 다음 산화환원 처리하면 산화환원 과정에서의 표면층의 열처리 조건 및 로 속에서 샘플의 위치에 따른 열처리 정도의 변화가 크므로 베이스 금속과 슬리브가 용접된 상태에서 샘플간의 열처리 정도에 대한 균일도 관리가 어렵다는 단점이 있다. 또한 슬리브 용접후 열처리가 이루어지므로 재생이 어렵고, 열처리에 있어 승온 및 냉각에 걸리는 시간이 길어 단위작업시간 (tact time)의 관리가 어렵다는 단점도 있다.Conventional base metal is manufactured by processing Ni metal plate including Mg and Si into disk shape, welding and assembling with sleeve and base metal parts such as holder after welding, and forming carbonate layer by spray method to use as electron emitting cathode Done. In this process, in order to increase adhesion, a process of forming irregularities on the surface of the base metal through redox treatment after the welding of the sleeve and the base metal may be used. However, when the sleeve and the base metal are welded and then subjected to redox treatment, the degree of heat treatment varies greatly depending on the heat treatment conditions of the surface layer and the position of the sample in the furnace during the redox process. There is a disadvantage that it is difficult to manage the uniformity of the degree. In addition, since the heat treatment is performed after the welding of the sleeve, it is difficult to regenerate, and it is difficult to manage the tact time due to the long time taken for temperature raising and cooling in the heat treatment.

한편, 탄산염층 코팅전에 스퍼터링에 의하여 환원제 층을 베이스 금속 위에 형성하기도 하고, 수명 증대를 위하여 베이스 금속층 상부에 형성되는 부도체 중간층의 저항을 낮추는 역할을 하는 탄산염과 환원제 혼합층을 베이스 금속층 표면에 형성하거나 그 층 위에 탄산염층을 코팅하기도 한다. 그러나 베이스 금속 위에 스퍼터링에 의해 막을 형성하는 공정은 라이팅 공정 및 활성화 공정에서 환원제와 베이스 금속의 반응이 베이스 금속 전체에서 균일하지 않게 일어나게 되어 전자가 균일하게 방출되지 못하는 문제가 있으며, 환원제를 탄산염과 혼합하여 베이스 금속 상부에 코팅한 후 탄산염층을 코팅하는 경우는 공정관리가 쉽지 않은 단점이 있다. 또한 전자방출층 전체를 탄산염과 환원제의 혼합물질로 코팅하게 되면 CC 패턴 (Cathode Condition Pattern) 불량이 발생할 우려가 있다.Meanwhile, before the carbonate layer coating, a reducing agent layer is formed on the base metal by sputtering, and a mixture of carbonate and reducing agent is formed on the surface of the base metal layer or serves to lower the resistance of the insulator intermediate layer formed on the base metal layer to increase the life. The carbonate layer may also be coated on the layer. However, the process of forming a film by sputtering on the base metal has a problem that the reaction of the reducing agent and the base metal is not uniformly generated in the entire base metal in the writing process and the activation process, so that electrons are not uniformly released, and the reducing agent is mixed with the carbonate. In the case of coating the carbonate layer after the coating on the base metal, there is a disadvantage that the process management is not easy. In addition, when the entire electron emission layer is coated with a mixture of carbonate and a reducing agent, a CC pattern (Cathode Condition Pattern) defect may occur.

구체적으로 미츠비시사 (Mitsubishi Electric Corp.)에서는 스퍼터링에 의해 베이스 금속 위에 환원성 금속층을 형성하였는데, 스퍼터링은 물리적 증착법 (Physical Vapor Deposition)의 일종으로 활성 원소의 플라즈마를 형성시켜 타겟에 출동시켜 튀어나오는 입자가 기판 (substrate)에 도달하여 형성되는 것으로 전기화학적 반응에 의하여 형성되는 막 보다는 부착성이 약하다. 더욱이 다공성 막을 만들기 위해서 증착 속도를 높이게 되면 막의 들뜸 현상 등이 일어나 막이 현저히 손상된다. 또한 스퍼터링 등의 방법은 진공에서 작업이 이루어지므로 작업 시간이 길고 진공 시스템 등 고가의 설비투자가 필요하다는 단점이 있다.Specifically, Mitsubishi Electric Corp. formed a reducing metal layer on the base metal by sputtering. Sputtering is a kind of physical vapor deposition, which forms a plasma of an active element and moves it out to a target. It is formed by reaching a substrate and is weaker in adhesion than a film formed by an electrochemical reaction. In addition, if the deposition rate is increased to make the porous film, the film is lifted up and the film is significantly damaged. In addition, a method such as sputtering has a disadvantage in that a work time is long and expensive equipment investment such as a vacuum system is required because the work is performed in a vacuum.

한편, 일본 특개평 제11-102636호에는 캐소드 베이스 금속 위에 전자방출 물질층을 스프레이에 의해 형성한 다음 프레스와 같은 기계적인 방법으로 전자방출 물질층을 평탄화하는 방법이 기재되어 있는데, 이는 전자방출 물질 특성을 열화시키는 전자방출 물질층의 평면도를 개선함으로써 모아레 현상을 대폭적으로 감소시키기 위한 것이다. 이 방법 역시 전술한 스퍼터링에 의한 방법과 마찬가지로 기계적인 방법에 의한 것이므로 전자방출 물질층이 베이스 금속 전체에 균일하게 분포되기 어려울 뿐만 아니라, 베이스 금속과 전자방출 물질층과의 부착성에도 한계가 있어, 베이스 금속과 전자방출 물질층 사이의 계면에 접착피복재를 주입해야 하는 번거로움이 있다.On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 11-102636 describes a method of forming an electron-emitting material layer on a cathode base metal by spraying and then planarizing the electron-emitting material layer by a mechanical method such as pressing, which is an electron-emitting material The purpose of the present invention is to significantly reduce the moiré phenomenon by improving the plan view of the electron-emitting material layer that degrades the characteristics. Since this method is also a mechanical method similar to the sputtering method described above, the electron emitting material layer is difficult to be uniformly distributed throughout the base metal, and the adhesion between the base metal and the electron emitting material layer is limited. There is a need to inject an adhesive coating at the interface between the base metal and the electron-emitting material layer.

이에 본 발명자들은 상기의 문제점을 해결하는 베이스 금속의 제조방법을 개발하기 위하여 연구를 계속하여 오던 중, 캐소드 제작 초기 즉, 슬리브와 베이스 금속을 용접하기 전에 전기화학적인 방법으로 베이스 금속의 표면에 다공성의 환원성 금속층을 형성시키는 방법이 상기의 문제점을 모두 해결함과 동시에 생산성 면에서도 매우 우수함을 알아내어 본 발명을 완성하였다.Therefore, the inventors of the present invention continued to develop a method for manufacturing the base metal to solve the above problems, and during the initial cathode production, that is, before welding the sleeve and the base metal, the porous surface of the base metal by the electrochemical method The method of forming the reducing metal layer of Solver solved all of the above problems, and at the same time, was found to be very excellent in terms of productivity.

본 발명의 목적은 컬러 브라운관의 전자총에서의 전자원인 캐소드 베이스 금속의 제조방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for producing a cathode base metal which is an electron source in an electron gun of a color CRT.

도 1은 베이스 금속의 제조시 이용되는 전기분해 장치를 나타낸 개략도이고,1 is a schematic view showing an electrolysis apparatus used in the production of a base metal,

도 2a는 본 발명에 의해 형성되는 베이스 금속을 나타낸 단면도이고,Figure 2a is a cross-sectional view showing a base metal formed by the present invention,

도 2b는 도 2a의 확대도이다.FIG. 2B is an enlarged view of FIG. 2A.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

11 : 베이스 금속판 12 : 상대 전극11 base metal plate 12 counter electrode

13 : 절연층 23 : 전원13: insulation layer 23: power supply

24 : 전해질 용액 31 : 베이스 금속24: electrolyte solution 31: base metal

32 : 환원성 금속32: reducing metal

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 캐소드 베이스 금속의 제조 공정에 있어서, 캐소드 제작 초기 즉, 슬리브와 베이스 금속을 용접하기 전에 전기화학적 방법에 의하여 다량의 수소를 발생시켜 베이스 금속의 표면에 다공성의 환원성 금속층을 형성시킴으로써 베이스 금속을 제조하는 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, in the present invention, in the manufacturing process of the cathode base metal, a large amount of hydrogen is generated by the electrochemical method before the cathode manufacturing, that is, before welding the sleeve and the base metal, thereby reducing the porosity of the base metal. A method of producing a base metal is provided by forming a metal layer.

상기 전기화학적 방법이란 pH 7 이하의 전해질 내에서 전해 도금 (electroplating)을 수행하는 것을 의미하는데, 환원성은 기존의 도금 전압 보다 1mV ∼ 5V 높은 전압을 인가하여 수행하는 것이 바람직하다.The electrochemical method means performing electroplating in an electrolyte having a pH of 7 or less. Reducing property is preferably performed by applying a voltage of 1 mV to 5 V higher than the existing plating voltage.

전해 도금을 통하여 베이스 금속 표면에 다공성의 환원성 금속층을 형성하면 코팅층과의 부착성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 표면 전체가 거의 균일한 형태를 가질 수 있게 된다. 아울러 전해 도금은 다른 코팅 방법보다 빠른 시간에 작업이 가능하다. 한편 종래의 미츠비시사의 방법에 의하면 전면에 고르게 코팅을 하게 되는데, 이 방법보다는 다공성의 막을 형성하여 환원성 금속 표면에 요철을 주는 것이 상부층과의 부착성에 있어 우수한 특성을 나타내며, 캐소드로 제작후 필링 (peeling) 현상을 현저히 감소시킬 수 있다.Forming a porous reducing metal layer on the surface of the base metal through electrolytic plating can increase the adhesion to the coating layer as well as have a nearly uniform surface as a whole. In addition, electroplating can be performed faster than other coating methods. On the other hand, according to the conventional Mitsubishi's method is coated evenly on the front surface, rather than forming a porous membrane to give the concave-convex surface on the reducing metal surface shows excellent properties in the adhesion with the upper layer, peeling after manufacturing as a cathode ) Can significantly reduce the phenomenon.

또한 전해 도금을 통한 환원성 금속의 전착은 환원제의 양을 시간과 인가 전압으로 조절할 수 있게 하여 막 두께와 환원성 금속층의 밀도를 조절할 수 있다.In addition, the electrodeposition of the reducing metal through electroplating allows the amount of the reducing agent to be adjusted by time and applied voltage, thereby controlling the film thickness and the density of the reducing metal layer.

한편 환원성 금속은 W, Mo, Ta, Mg 및 Si 로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.On the other hand, the reducing metal is preferably selected from the group consisting of W, Mo, Ta, Mg and Si.

또한 본 발명에서는 전기화학적 방법에 의하여 다량의 수소를 발생시켜 표면에 다공성의 환원성 금속층이 형성된 베이스 금속을 포함하는 캐소드를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a cathode including a base metal having a porous reducing metal layer formed on the surface by generating a large amount of hydrogen by an electrochemical method.

이하 본 발명을 일 실시예를 들어 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to one embodiment.

우선, 베이스 금속판(11) 또는 베이스 금속을 상대 전극(12; counter electrode)과 함께 전해질(24) 속에도 1과 같이 담근다. 여기에서 베이스 금속판(11)은 한쪽 면에 코팅이나 패킹 등의 방법으로 절연층(13)을 형성시켜 전해질(24)과 접촉되지 않게 하고 상대 전극(12)은 백금 전극, 탄소 전극 등을 사용하거나 W, Ta, Mo, Ti, Mg, Si 등과 같은 환원제로 사용될 수 있는 금속을 사용한다. 또한 전해질은 W, Ta, Mo, Ti, Mg, Si 등과 같은 환원제로 사용될 수 있는 금속이 포함되어 있는 전해질을 사용한다.First, the base metal plate 11 or the base metal is immersed in the electrolyte 24 together with the counter electrode 12 as shown in FIG. 1 . Here, the base metal plate 11 forms an insulating layer 13 on one surface by coating or packing to prevent contact with the electrolyte 24, and the counter electrode 12 uses a platinum electrode, a carbon electrode, or the like. Metals that can be used as reducing agents such as W, Ta, Mo, Ti, Mg, Si and the like are used. In addition, the electrolyte uses an electrolyte containing a metal that can be used as a reducing agent such as W, Ta, Mo, Ti, Mg, Si and the like.

다음, 베이스 금속판 쪽에 (-) 전극을 인가하고 상대 전극에 (+) 전극을 인가하여 베이스 금속판 위에 환원성 금속을 전착시키는데, 이 때 다량의 수소를 발생시켜 다공성 환원성 금속층을 형성하게 된다. 즉, 전극반응시 다량의 수소가 발생하게 되면 수소가 (-) 극에서 도금되는 금속에 끼여들어 핀홀 (pinhole)이 형성되고 이에 따라 다공성 환원성 금속층이 형성되는 것이다. 이 때 수소의 양은 전해질의 pH로 결정되는데, pH가 낮을수록 다량의 수소가 발생되게 된다.Next, a negative electrode is applied to the base metal plate and a positive electrode is applied to the counter electrode to electrodeposit the reducing metal on the base metal plate. At this time, a large amount of hydrogen is generated to form a porous reducing metal layer. In other words, when a large amount of hydrogen is generated during the electrode reaction, hydrogen is intercalated into the metal plated at the negative electrode to form a pinhole, thereby forming a porous reducing metal layer. At this time, the amount of hydrogen is determined by the pH of the electrolyte. As the pH is lowered, a large amount of hydrogen is generated.

보통 양극에서는 수소가 발생하게 되는데 수소 발생 반응의 표준전위는Hydrogen is usually generated at the anode. The standard potential of the hydrogen evolution reaction is

2H⁺+ 2e ↔ H₂의 경우는 0 V 이고,2H ⁺ + 2e ↔ H ₂ is 0 V,

2H₂O + 2e ↔ H₂+ 2OH^_의 경우는 -0.8277 V 이다.For 2H ₂ O + 2e ↔ H ₂ + 2OH ^_ , it is -0.8277 V.

한편 상기 전해 도금 수행시 양극과 음극간에 인가되는 전압을 보통 도금시에 사용하는 전압보다 높여서 빠른 속도로 환원성 금속을 전착시킨다. 통상적으로 인가 전압이 높게 되면 덴드라이트 (dendrite) 구조, 즉 수지상 결정을 형성하게 된다. 보통 전계(電界), 즉 전기장은 돌출부에 집중되며, 밸리 (valley)부에 비해 피크 (peak)부의 물질전달이 원활하므로 어느 한 부분에 환원성 금속이 전착되고 나면 그 부분에 전착이 빠른 속도로 일어나게 된다.Meanwhile, when the electrolytic plating is performed, the voltage applied between the anode and the cathode is higher than the voltage normally used for plating to electrodeposit the reducing metal at a high speed. In general, when the applied voltage is high, a dendrite structure, that is, a dendritic crystal is formed. Usually the electric field, or electric field, is concentrated on the protrusions, and the material transfers smoothly on the peaks compared to the valleys, so that when the reducing metal is deposited on any part, the electrodeposition occurs at a high speed. do.

인가 전압은 양극, 음극, 그리고 전해질 등에 따라 변하게 되지만 통상 5V 미만을 인가하게 되는데, 본 발명에서는 통상의 도금 전압보다 1mV ∼ 5V 정도 높은 전압을 1 ∼ 20초 동안 인가하면 된다.The applied voltage varies depending on the positive electrode, the negative electrode, the electrolyte, and the like, but usually less than 5 V is applied. In the present invention, a voltage of about 1 mV to 5 V higher than the normal plating voltage may be applied for 1 to 20 seconds.

한편 환원제로 사용되는 금속의 표준전위를 예로 들면On the other hand, for example, the standard potential of the metal used as a reducing agent

Mg²⁺+ 2e ↔ Mg 의 경우는 -2.38 V이고,Mg ²⁺ + 2e ↔ Mg is -2.38 V,

Ti²⁺+ 2e ↔ Ti 의 경우는 -1.75 V이다.For Ti ²⁺ + 2e ↔ Ti, it is -1.75 V.

한편 베이스 금속 내부에 Mg와 함께 함유되어 있는 Si의 경우도 전해 도금이 가능한데, Si 전해 도금의 경우에는 비수성 전해질이 사용되어야 하는데, 이는 Si 가 매우 큰 (-) 환원전위를 가지기 때문이다. 이 때 전해질로는 SiHCl₃을 테트라히드로퓨란과 같은 유기용매에 녹인 것을 주로 사용한다.Meanwhile, in the case of Si contained in the base metal together with Mg, electroplating is possible. In the case of Si electroplating, a non-aqueous electrolyte should be used because Si has a very large negative reduction potential. In this case, as the electrolyte, a solution of SiHCl ₃ dissolved in an organic solvent such as tetrahydrofuran is mainly used.

상기와 같은 과정에 의해 형성되는 베이스 금속의 표면을도 2에 나타내었다.The surface of the base metal formed by the process as described above is shown in Fig.

전기화학적인 방법으로 캐소드 베이스 금속을 제조하는 본 발명의 방법은, 전해 도금을 통하여 베이스 금속 표면 전체에 걸쳐 균일한 형태의 환원층 금속을 형성할 수 있고, 다공성 막을 형성하여 환원성 금속 표면에 요철을 주어 상부층과의 부착성을 증가시킬 수 있다. 또한 전해 도금 방법을 이용함으로써 다른 코팅 방법보다 빠른 시간내에 작업을 수행할 수 있으며, 기존의 물리적 증착방법에 비하여 강한 부착성을 갖는 막을 형성할 수 있다.In the method of the present invention for producing a cathode base metal by an electrochemical method, it is possible to form a uniform reduction layer metal over the entire base metal surface through electroplating, and to form a porous membrane to form irregularities on the reducing metal surface. May increase the adhesion with the top layer. In addition, by using the electroplating method can be performed in a faster time than other coating methods, it is possible to form a film having a stronger adhesion than the conventional physical vapor deposition method.

아울러 본 발명의 방법은 캐소드 제작 초기, 즉 슬리브와 베이스 금속의 용접 전 베이스 금속 가공시에 표면처리를 함으로써 생산성을 높이고 원가를 절감할 수 있으며, 공정의 안정성도 높일 수 있다.In addition, the method of the present invention can increase the productivity, reduce the cost, and increase the stability of the process by performing the surface treatment during the initial fabrication of the cathode, that is, the base metal processing before welding the sleeve and the base metal.

Claims

In the manufacturing process of a cathode base metal that emits hot electrons as an electron source in an electron gun of a color Braun tube, a large amount of hydrogen is generated by an electrochemical method to the surface of the base metal. A method for producing a cathode base metal, characterized in that to form a porous reducing metal layer.

The method of claim 1,

The electrochemical method is a method for producing a cathode base metal, characterized in that the electroplating (electroplating) carried out in an electrolyte of pH 7 or less.

The method of claim 2,

Electrolytic plating is a method of producing a cathode base metal, characterized in that performed by applying a voltage of 1mV ~ 5V higher than the existing plating voltage.

The method of claim 1,

The reducing metal is a method for producing a cathode base metal, characterized in that selected from the group consisting of W, Mo, Ta, Mg and Si.

A cathode comprising a base metal having a reducing metal material attached thereto, wherein the base metal generates a large amount of hydrogen by an electrochemical method to form a porous reducing metal layer on a surface thereof.