KR20040040483A

KR20040040483A - 기체 확산 전극 제조 방법

Info

Publication number: KR20040040483A
Application number: KR10-2004-7004773A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 불란; 프릿츠 게스터만; 한스-디터 핀터; 피터 보이타; 발터 클레스퍼
Original assignee: 바이엘 머티리얼사이언스 아게
Priority date: 2001-10-02
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2004-05-12
Also published as: CN1565065A; JP2005505692A; WO2003032417A2; AU2002329279A1; WO2003032417A3; CN1269246C; BR0213008A; HUP0401685A2; PL369434A1; EP1446849B1; DE10148599A1; US6838408B2; JP4498738B2; US20040182695A1; EP1446849A2

Abstract

본 발명은 특히 전해 셀에서의 사용에 적합한, 기체 확산 전극의 제조 방법에 관한 것이다. 기체 확산 전극은 1종 이상의 촉매 또는 촉매 혼합물 및 결합제를 함유하는 분말 혼합물을 압연하여 제조되는 평판 구조물로 구성된다. 본 발명의 방법의 첫번째 바람직한 실시태양에 따르면, 롤러의 형체력은 분말 혼합물의 압연 공정 중에 일정하게 유지되고, 그로써 형체력은 0.2 kN/cm와 15 kN/cm사이에 있다. 본 발명의 두번째 바람직한 실시태양에서, 롤러의 직경은 15 cm이하이다. 세번째 바람직한 실시태양에서, 평판 구조물은 촉매 지지체에 0.1 kN/cm 내지 2 kN/cm의 범위의 선형 힘에 의한 압연에 의해서 전기 전도 방법으로 연결된다.

Description

기체 확산 전극 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING GAS DIFFUSION ELECTRODES}

본 발명은 적어도 전기 전도 촉매 지지체와 분말 혼합물을 압연하여 제조되는 박판형 구조물로 구성된 기체 확산 전극의 제조 방법에 관한 것이다. 분말 혼합물은 1종 이상의 촉매 또는 촉매 혼합물 및 결합제를 함유한다.

DE-A 37 10 168 및 EP-A 297 377은 촉매 물질의 화합물, 예를 들면 산화 은(I) 및 결합제로서 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)을 함유하는 건조 분말 혼합물을 압연하여 기체 확산 전극을 제조하는 것을 개시한다. 분말 혼합물을 압연하여 박판형 구조물을 만든 후, 후자는 기계적 지지체에 적용되거나 압연되어 전극에 전류를 공급하게 되거나 전극으로부터 전류를 전도하게 된다. 기계적 지지체는, 예를 들면, 금속 네트, 금속 부직포 또는 금속 직물 또는 탄소 네트, 탄소 부직포 또는 탄소 직물일 수 있다. 기계적 지지체에 박판형 구조물의 적용은 예를 들어, 압착이나 압연에 의해 이루어질 수 있다.

분말 혼합물을 압연하여 제조되는 박판형 구조물의 성질은 다수의 파라미터에 좌우된다. 분말 성질 자체 이외에, 이러한 파라미터는, 특히, 롤의 형상과 표면 성질, 롤의 속도, 사용된 베어링의 정밀도, 한편의 베어링과 다른 편의 롤의 러닝의 정확성, 롤 닙 (roll nip) 및 롤의 형체력 (clamping force)을 포함한다. 예를 들어, 만일 롤 닙이 압연 공정 중에 크게 변화하면, 특히 두께와 밀도가 충분히균질하지 않은 박판형 구조물이 얻어진다. 반면, 만일 롤 닙이 실질적으로 일정하게 유지된다면, 특히 지나치게 높은 형체력에 의해서, 전극은, 작동 중에 특히, 전류 밀도 증가에 따른 매우 불균형한 전압 증가 및 불량한 전기 화학적 활성을 나타낸다. 게다가, 지나치게 두껍고 기계적으로 불안정한 박판형 구조물은 그 이상의 공정에 사용될 수 없다. 기술적인 취급 적성과 관련하여, 예를 들어 염화 알칼리 금속 수용액으로부터 염소를 전기화학적으로 생성하기 위해 기체 확산 전극으로서 사용하는 경우, 그러한 박판형 구조물은 길이가 2 내지 3 미터이고, 폭이 30 내지 40 cm이어야 한다.

안정성의 이유에 있어서, 폭이 40 cm인 상용되는 롤은 적용되는 최대 형체력에 따라서 직경이 약 15 cm이상이다. 그러한 롤에 의해서 제조되고 기체 확산 전극으로 사용되는 박판형 구조물은 충분한 전기화학적 활성을 가지지 않는 것으로 밝혀졌다. 이는 특히, 전해 셀 등의 작동 비용을 크게 증가시킨다. 예를 들어, 전극이 4 ㎄/㎡의 전류 밀도에서 2.5 V가 넘는 셀 (cell) 전압을 갖는다면, 전기화학적 활성은 불충분하다.

본 발명의 목적은, 밀도가 매우 균질하고 두께 변화가 작은 전기화학적으로 활성인 박판형 구조물을 제조할 수 있게 하는 기체 확산 전극의 제조 방법을 제공하는 것이다. 기체 확산 전극은 더욱이 우수한 전기화학적 활성과 기계적인 안정성을 가져야 한다. 압연 공정의 파라미터는 분말 혼합물을 압연하여 박판형 구조물을 형성하는 중에, 최적의 전기화학적 활성이 얻어지고, 상기 활성이 박판형 구조물을 압연에 의해 촉매 지지체에 적용하는 중에 불리하게 영향받지 않도록 선택되어야 한다.

본 발명에 따라, 청구항 1 또는 2 또는 3의 특징에 의해 본 목적이 달성된다.

본 발명에 따른 방법의 첫번째 바람직한 실시태양에서, 박판형 구조물은 1 종 이상의 촉매 또는 촉매 혼합물 및 결합제를 함유하는 분말 혼합물을 압연함으로써 제조된다. 본 발명에 따르면, 롤의 형체력은 분말 혼합물의 압연 공정 중에 0.2 kN/cm 내지 15 kN/cm로 일정하게 유지된다. 0.2 kN/cm 내지 10 kN/cm, 바람직하게는 0.2 kN/cm 내지 5 kN/cm, 특히 바람직하게는 0.2 kN/cm 내지 2 kN/cm의 형체력을 가하는 것이 특히 바람직하다. 형체력이 0.3 kN/cm 내지 0.6 kN/cm로 유지될 때 특히 우수한 결과가 얻어진다.

형체력은 수력으로 및/또는 기계적으로 및/또는 공압으로 발생될 수 있다. 이는 형체력이 매우 정확하게 조절할 수 있다는 장점을 가진다.

본 발명에 따른 방법의 두번째 바람직한 실시태양에서, 직경이 8 cm 이상 15 cm 이하, 바람직하게는 13 cm 이하, 특히 바람직하게는 11 cm 이하인 롤이 사용된다.

본 발명에 따른 방법의 세번째 바람직한 실시태양에서, 압연에 의해 제조된 박판형 구조물은 또한 전기 전도 지지체에 압연에 의해 연결된다. 압연은 0.1 kN/cm 내지 2 kN/cm의 닙 힘에 의해 이루어진다.

본 발명에 따른 방법의 세가지 바람직한 실시태양의 조합이 특히 바람직하다.

본 발명의 실질적인 요소는 롤의 직경이 보다 작은 경우에 압연 중에 보다 작은 형체력이 가해져야 한다는 것이다. 그러므로, 형체력 및 박판형 구조물의 결과적인 두께와 밀도에 관해서는 각각의 롤 직경에 대한 유일한 특정 작동 범위가 있다. 예를 들면, 13 cm의 롤 직경 및 1.5 kN/cm의 형체력을 사용하여 0.35 mm의 두께 및 4.4 g/ml의 밀도를 갖는 박판형 구조물을 제조하는 것은 불가능하다. 이는 보다 작은 롤 직경의 경우에만 가능하다.

분말 혼합의 압연에 대한 본 발명에 따른 조건 하에서는, 박판형 구조물은 충분한 기계적 안정성과 전기화학적 활성을 가진 전극이 제조될 수 있을 경우로부터 얻어진다는 것이 놀랍게도 발견되었다.

본 발명에 따른 방법의 도움으로 제조된 기체 확산 전극의 박판형 구조물은 높은 균질성을 가진다. ±0.2 내지 ±0.5 g/㎥ 범위의 밀도 변화를 얻을 수 있다. 나아가, 본 발명에 따른 방법의 도움으로 두께 변화 범위가 ±0.05 내지 ±0.2 mm인 박판형 구조물을 제조할 수 있다.

전극의 전기화학적 활성은, 특정 전류 밀도에서의 전압 이외에, 높은 전류 밀도에서의 전압의 변화 및 작동 중의 기체와 액체의 투과성 의미로 이해할 수 있다. 우수한 전극은, 높은 전류 밀도와 낮은 전압에서 전기 분해가 작동될 수 있으며, 전류 밀도가 증가할 때 전압의 증가가 매우 작다. 그러므로, 예를 들어, 애노드에서 염소가 발생하고 캐소드에서 산소가 소비되고 수산화 나트륨 용액이 생성되는 염화 나트륨 용액의 전기분해는 2.5 V미만의 전압으로 4 kA/㎡의 전류 밀도에서 작동될 수 있다. 이상적으로, 전극은 기체가 기체 측에서 액체 공간으로, 역으로,액체가 기체 공간으로 통과하지 못하게 한다.

박판형 구조물의 재료를 위한 바람직한 건조 분말 혼합물은 결합제, 예를 들면 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)와 같은 중합체, 촉매 또는 촉매 혼합물로 구성될 수 있다. 분말 혼합물의 성분 중의 하나로 탄소 또는 탄소-함유 화합물도 가능하다. 분말 혼합물은 또한 첨가제, 예를 들면, 특히 공극 형성제로 작용하는 중탄산 암모늄을 함유한다. 촉매 또는 촉매 혼합물은, 예를 들어, 촉매를 형성하는 금속의 비금속성 화합물 또는 금속 및 촉매를 형성하는 금속의 비금속성 화합물의 혼합물로 구성될 것이다. 다른 금속의 혼합물 또는 금속 화합물, 바람직하게는 귀금속을 사용하는 것도 역시 가능하다. 산화 은(I) 또는 산화 은(I) 및 은 금속의 혼합물이 바람직하게 촉매로서 사용된다. 디네온 (DYNEON)에서 나온 테프론 (Teflon) 분말, 유형 2053이 바람직하게 결합제로 사용된다. 결합제 및 촉매 또는 촉매 혼합물의 혼합물은, 예를 들면, DE-A 2 941 774에서 개시된 바와 같이, 비터 나이프 (beater knives)가 있는 고속 밀을 사용하여 밀링될 수 있다. 분말 혼합물의 수분 함량은 H₂O 0.5 중량% 이하이고, 바람직하게는 H₂O 0.3 중량% 이하이다.

분말 혼합물의 압연은, 상기 박판형 구조물의 제조 또는 분말의 압축에 사용되는 바와 같이 상용하는 롤 쉘 (shell)을 사용하여 결과를 얻을 수 있다. 개별의 롤은 상이한 직경을 가질 수 있다. 또한 롤은 다른 속도로 이동할 수 있다. 롤 표면은 분말 혼합물이 여전히 균일한 속도로 끌어질 수 있는 조도를 가져야 한다. 균일한 박판형 구조물을 제조하는 것이 목적이다. 롤의 표면 조도는 분말 혼합물의 성질에 따라 변경될 수 있다. 매끄러운 롤 표면, 다시 말하면 거친 구조를 가지지 않은 표면이 바람직하게 사용된다. Ra 넘버 (Ra number)로 측정된 롤의 표면 조도는 바람직하게는 0.05 ㎛ 내지 1.5 ㎛이다.

분말 혼합물의 끌기 작용에 영향을 미칠 수 있는 그외의 파라미터는, 분말 혼합물 자체의 성질 이외에도, 예를 들면, 롤 또는 롤 닙 세트의 속도 또는 다수의 파라미터의 조합이 있다.

건조 분말 혼합물의 압연은 두 롤 사이의 간격이 특정한 수치, 예를 들면 0.2 mm로 압연 공정 전에 조절되는 방식으로 수행된다. 롤 닙 세트는, 제조된 박판형 구조물이 0.05 내지 0.7 mm의 두께를 갖도록 분말 성질, 롤의 표면 조도, 롤의 속도 및 롤의 직경에 따라서 선택되어야 한다. 박판형 구조물의 두께는 바람직하게는 0.15 내지 0.6 mm이다. 분말 및 분말 성질에 의존하여, 박판형 구조물의 상기 두께를 얻기 위한 롤 닙은 바람직하게는 0 내지 0.30 mm, 상세하게는 0.005 내지 0.2 mm이다. 그 후, 건조 분말 혼합물은 롤 닙으로 계량되고, 롤은 분말을 끌어 들이고, 그것을 박판형 구조물로 압축시킨다. 본 발명에 따르면, 형체력이 압연 공정 중에 일정하게 유지되므로, 끌어 들여진 분말 재료의 양과 성질에 따라서, 미리 조절된 롤 닙은 분말 재료를 끌어들일 때 약간 팽창하고 압연 공정 중에 약간 변화한다. 롤 닙은 ±0.05 내지 ±0.2 mm의 범위로 변화한다.

본 발명에 따른 방법을 수행함에 있어서, 롤을 잡고 있는 베어링의 베어링 움직임이 작은 경우, 예를 들면, 사용된 베어링이 바람직하게는 0.06 mm보다 작은 베어링 움직임과 50 ㎛ 보다 작은 러닝 정확성을 가진 경우 및 롤이 바람직하게는극도로 높은 정밀도가 보장되는 생산 계열에서 유래된 경우에 유리하다. 이는 그것들이 롤 닙에 영향을 미친다면, 사용된 베어링과 베어링 블록 (bearing blocks)의 베어링 움직임 뿐 아니라 바람직하게는 베어링이 롤 스탠드에 설치되어 있는 부분에도 역시 적용된다.

만일 박판형 구조물이 전기 전도 지지체에 본 발명에 따른 방법에 의해 연결되었다면, 한편으로는 박판형 구조물이 지지체에 매우 단단하게 연결되어서 지지체에 저항성이 낮게 접촉되어 있고 그것으로부터 더이상 분리될 수 없으며, 한편으로는 박판형 구조물의 공극 시스템이 파괴되지 않으므로, 충분한 전기화학적 활성을 보장할 수 있다. 전기 전도 지지체는, 예를 들면, 금속 네트, 금속 부직포, 금속 직물 또는 금속 폼 (foam)이다. 철판망 (expanded metal)이 역시 사용될 수 있다. 지지체는 바람직하게는 니켈 또는 니켈-도금의 금속 화합물 또는 비금속 화합물, 예를 들면 탄소로 구성되어 있다. 지지체는 전류 분배기의 기능을 수행한다.

전기화학적으로 활성인 박판형 구조물을 전기 전도 지지체에 적용하는 것은, 예를 들면, 압착에 의해서도 이루어질 수 있다. 그러나, 압연이 기체 확산 전극이 연속 공정으로 제조될 수 있고 힘이 균일하게 분배된다는 점에서 장점을 가진다. 압연 중에 적용되는 힘은 지지체에 좌우된다. 금속 네트의 메쉬 크기가 크고 금속 와이어의 두께가 작을 수록, 작은 힘이 필요하다. 동일한 것이 철판 망에 적용되고, 거기서 요구되는 힘은 메쉬 크기와 메쉬 폭이 증가하고 웹 두께가 감소함에 따라서 감소한다.

바람직한 실시태양에서, 전기 전도 지지체는 특히 기체 확산 전극의 기계적인 안정성을 보장하기 위해서, 기계적으로 및 전기 전도 방법으로 기체-투과성 금속 기저판에 연결된다. 기저판은 특히 니켈 또는 니켈 합금, 예를 들어 니켈-은 합금으로 구성되어 있다. 그것은 반응 기체를 통과시킬 수 있도록 다수의 오리피스 (orifice), 예를 들면 슬롯 (slot) 또는 홀 (hole)을 가지고 있다. 지지체 또는 기저판이 장치된 지지체가 보다 안정할수록, 압연 공정 중에 변형되는 정도가 크다. 만일, 바람직하게는, 두 롤에 대해 다른 원주 속도를 선택한다면, 변형을 피하거나 감소시킬 수 있다.

압연 공정 중의 박판형 구조물 및/또는 전기 전도 촉매 지지체의 온도는 바람직하게는 5 내지 70℃이다. 이러한 온도 범위를 유지하기 위해서, 온도조절가능한 롤 쉘이 바람직하게 사용된다. 롤 쉘은 냉각 또는 가열 매질의 통과를 위해서 비어 있다. 분말 압축은 마찰열에 의해서 분말을 가온하기 때문에 만일 롤이 압연 공정 중에 냉각된다면, 특히 바람직하다. 롤은 경우에 따라서는 작동 온도에 도달하기 위해서 압연 공정을 시작할 때 가열되거나, 상승한 온도에서 온도조절될 수 있다. 롤 쉘이 고체 물질로 제조되었고 온도조절될 수 없다면, 압연될 분말 혼합물은 압연 공정 전에 목적 온도로 도달되어야 한다.

롤의 속도는, 분말이 롤에 의해서 균일하게 끌어 들여진다면, 일정한 범위에서 자유롭게 선택될 수 있다. 그러나, 롤의 원주 속도가 0.05 내지 19 m/분, 특히 0.1 내지 15 m/분의 범위인 것이 특히 바람직하다.

본 발명에 따른 방법으로 제조된 기체 확산 전극은 전기 분해 공정, 특히 염화 나트륨 수용액의 전기 분해에서 사용될 수 있다.

하기의 실시예에 따라 제조된, 기체 확산 전극을 위한 박판형 구조물은 클로르 알칼리 전기 분해에서 사용되었다. 애노드 공간과, 이온 교환 막으로 분리된 캐소드 공간으로 이루어지는 셀이 이러한 목적에 사용되었다. 농도가 200 g/l이고 루테늄 옥시드-코팅된 티타늄 전극에서 반응하여 염소를 내는 염화 나트륨 용액이 애노드 공간에서 사용되었다. 캐소드 공간은 듀폰 (DuPont)에서 나온 양이온 교환 막, 나피온 (Nafion) (등록 상표) 982 유형에 의해서 애노드 공간과 분리되었다. 기체 확산 전극과 양이온 교환 막 사이에는 대략 32% 강도의 수산화 나트륨 용액이 펌핑 (pumping)에 의해서 순환되는 전해질 갭 (gap)이 있었다. 기체 확산 전극 뒤에는, 함량이 99.9%인 순수한 산소가 캐소드 반쪽 셀로 통과하였다. 애노드 면적, 막 면적 및 기체 확산 전극 면적은 각 100 ㎠이었다.

실시예 1 (비교예)

산화 은 (I) 및 PTFE의 중량비가 9:1인 혼합물을 IKA에서 나온, 유형 M20 고속 비터 밀 (high speed beater mill)에 의하여, 냉각하면서 각 경우에 15초의 간격으로 밀링하였다. 이 혼합물은 형체력이 0.075 kN/cm에서 20 cm의 폭 위에 0.18 mm의 롤 닙을 가지고, 폭이 40 cm이고 직경이 13 cm인 두개의 롤 쉘을 포함하는, 웨젤 (Wetzel)에서 나온 롤 밀 상에서 압연하였다. 원주 속도는 1.35 m/분이고 롤 표면의 조도는 Ra 넘버가 25-30 ㎛이었다. 압연 공정 중의 온도는 22 ℃이었다. 얻어진 박판형 구조물은 두께가 1.1 mm이고 기계적으로 매우 불안정했다. 박판형구조물은, 니켈 와이어 두께가 0.14 mm이고 메쉬 크기가 0.5 mm인 니켈 네트인 기계적 지지체에 파손없이 적용할 수 없었다. 그러므로 기체 확산 전극의 제조는 불가능했다.

실시예 2 (비교예)

산화 은 (I) 및 PTFE의 중량비가 9:1인 혼합물을 IKA에서 나온, 유형 M20 고속 비터 밀에 의하여, 냉각하면서 각 경우에 15초의 간격으로 밀링하였다. 이 혼합물은 형체력이 18 kN/cm에서 20 cm의 폭 위에 0.18 mm의 롤 닙을 가지고, 폭이 40 cm이고 직경이 13 cm인 두개의 롤 쉘을 포함하는, 웨젤에서 나온 롤 밀 상에서 압연하였다. 원주 속도는 1.35 m/분이고 롤 표면의 조도는 Ra 넘버가 25-30 ㎛이었다. 압연 공정 중의 온도는 22 ℃이었다. 얻어진 박판형 구조물은 두께가 0.19 mm이고 기계적으로 안정했다. 박판형 구조물은, 와이어 두께가 0.14 mm이고 메쉬 크기가 0.5 mm인 니켈 네트인 기계적 지지체에 문제 없이 적용할 수 있었다. 전해 셀의 전압은 4 kA/㎡의 전류 밀도에서 2.45 V였다. 이 전압은 기술적인 용도에 있어서는 실질적으로 너무 높다.

실시예 3

산화 은 (I) 및 PTFE의 중량비가 9:1인 혼합물을 IKA에서 나온, 유형 M20 고속 비터 밀에 의하여, 냉각하면서 각 경우에 15초의 간격으로 밀링하였다. 이 혼합물은 형체력이 1.0 kN/cm에서 20 cm의 폭 위에 0.13 mm의 롤 닙을 가지고, 폭이 20 cm이고 직경이 10.8 cm인 두개의 롤 쉘을 포함하는, 웨젤에서 나온 롤 밀 상에서 압연하였다. 원주 속도는 1.35 m/분이고 롤 표면의 조도는 Ra 넘버가 25-30 ㎛이었다. 압연 공정 중의 온도는 22 ℃이었다. 얻어진 박판형 구조물은 두께가 0.35 mm이고 기계적으로 안정했다. 박판형 구조물은, 와이어 두께가 0.14 mm이고 메쉬 크기가 0.5 mm인 니켈 네트인 기계적 지지체에 문제 없이 적용할 수 있었다. 전해 셀의 전압은 4 kA/㎡의 전류 밀도에서 2.35 V였다.

실시예 4

산화 은 (I) 및 PTFE의 중량비가 9:1인 혼합물을 IKA에서 나온, 유형 M20 고속 비터 밀에 의하여, 냉각하면서 각 경우에 15초의 간격으로 밀링하였다. 이 혼합물은 형체력이 0.5 kN/cm에서 15 cm의 폭 위에 0 mm의 롤 닙을 가지고, 폭이 40 cm이고 직경이 10.8 cm인 두개의 롤 쉘을 포함하는, 자체-설계한 롤 밀상에서 압연하였다. 원주 속도는 1.35 m/분이고 롤 표면의 조도는 Ra 넘버가 25-30 ㎛이었다. 압연 공정 중의 온도는 22 ℃이었다. 얻어진 박판형 구조물은 두께가 0.35 mm이고 기계적으로 안정했다. 박판형 구조물은, 와이어 두께가 0.14 mm이고 메쉬 크기가 0.5 mm인 니켈 네트인 기계적 지지체에 문제 없이 적용할 수 있었다. 전해 셀의 전압은 4 kA/㎡의 전류 밀도에서 2.15 V였다.

실시예 5

산화 은 (I) 및 PTFE의 중량비가 9:1인 혼합물을 IKA에서 나온, 유형 M20 고속 비터 밀에 의하여, 냉각하면서 각 경우에 15초의 간격으로 밀링하였다. 이 혼합물은 30 cm의 폭 위에 롤 닙이 0 mm이고 형체력이 0.5 kN/cm에서 폭이 40 cm이고 직경이 10.8 cm인 두개의 롤 쉘을 포함하는, 웨젤에서 나온 롤 밀 상에서 압연하였다. 원주 속도는 1.35 m/분이고 롤 표면의 조도는 Ra 넘버가 25-30 ㎛이었다. 압연 공정 중의 온도는 22 ℃이었다. 얻어진 박판형 구조물은 두께가 0.42 mm이고 기계적으로 안정했다. 박판형 구조물은 상기 롤 밀에서 메쉬 크기가 0.5 mm이고 와이어 두께가 0.14 mm인 니켈 네트에 압연되어, 얻어진 닙 힘이 1 kN/cm가 되었다. 원주 속도는 1.3 m/분이었다. 전해 셀의 전압은 4 kA/㎡의 전류 밀도에서 2.28 V였다.

Claims

먼저 1종 이상의 촉매 또는 촉매 혼합물 및 결합제를 함유하는 분말 혼합물을 한 쌍의 롤에 의해 압연하여 박판형 구조물을 제조하고, 그 후 박판형 구조물을 한 쌍의 롤에 의해 압연시켜 전기 전도 촉매 지지체에 연결하며, 롤의 형체력을 0.2 kN/cm 내지 15 kN/cm로 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는, 특히 전해 셀에서 사용하기 위한 기체 확산 전극의 제조 방법.
먼저 1종 이상의 촉매 또는 촉매 혼합물 및 결합제를 함유하는 분말 혼합물을 한쌍의 롤에 의해 압연하여 박판형 구조물을 제조하고, 그 후 박판형 구조물을 한 쌍의 롤에 의해 압연시켜 전기 전도 촉매 지지체에 연결하며, 롤의 직경이, 서로 독립적으로, 8 cm 이상이고 15 cm 이하인 것을 특징으로 하는, 특히 제1항에 따른, 특히 전해 셀에서 사용하기 위한, 기체 확산 전극의 제조 방법.
먼저 1종 이상의 촉매 또는 촉매 혼합물 및 결합제를 함유하는 분말 혼합물을 한쌍의 롤에 의해 압연하여 박판형 구조물을 제조하고, 그 후 박판형 구조물을 한 쌍의 롤에 의해 압연시켜 전기 전도 촉매 지지체에 연결하며, 박판형 구조물이 압연에 의해 촉매 지지체에 적용되고, 0.1 kN/cm 내지 2 kN/cm의 닙 힘으로 압연이 이루어지는 것을 특징으로 하는, 특히 제1항 또는 제2항에 따른, 특히 전해 셀에서 사용하기 위한, 기체 확산 전극의 제조 방법.
제1 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 분말 혼합물의 압연 중의 롤의 형체력이 0.2 kN/cm 내지 10 kN/cm, 바람직하게는 0.2 kN/cm 내지 5 kN/cm, 특히 바람직하게는 0.2 kN/cm 내지 2 kN/cm인 것을 특징으로 하는 방법.
제1 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 롤의 직경이, 서로 독립적으로, 8 cm이상 내지 13 cm 이하, 특히 11 cm 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
제1 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 분말 혼합물의 압연 중에 롤의 원주 속도가, 서로 독립적으로, 0.05 m/분 내지 19 m/분, 바람직하게는 0.1 m/분 내지 15 m/분인 것을 특징으로 하는 방법.
제1 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 박판형 구조물을 지지체에 연결하는 중에 롤의 원주 속도가, 서로 독립적으로, 0.1 m/분 내지 12 m/분, 바람직하게는 0.8 m/분 내지 2 m/분인 것을 특징으로 하는 방법.
제1 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 박판형 구조물이 0.05 mm 내지 0.7 mm, 바람직하게는 0.15 mm 내지 0.6 mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제1 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서, 압연 공정 중의 박판형 구조물 및/또는 촉매 지지체의 온도가 5 ℃ 내지 70 ℃인 것을 특징으로 하는 방법.
제1 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서, 롤이, 서로 독립적으로, 0.05 ㎛ 내지 1.5 ㎛의 표면 조도를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제1 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서, 전기 전도 촉매 지지체가 기체-투과성의 금속 기저판에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.