KR20110080393A - Method of preparing electrode for capacitive deionization device, electrode for capacitive deionization device, and capacitive deionization device having the electrode - Google Patents

Method of preparing electrode for capacitive deionization device, electrode for capacitive deionization device, and capacitive deionization device having the electrode Download PDF

Info

Publication number
KR20110080393A
KR20110080393A KR1020100000577A KR20100000577A KR20110080393A KR 20110080393 A KR20110080393 A KR 20110080393A KR 1020100000577 A KR1020100000577 A KR 1020100000577A KR 20100000577 A KR20100000577 A KR 20100000577A KR 20110080393 A KR20110080393 A KR 20110080393A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
electroadsorption
deionization device
deionization
active material
Prior art date
Application number
KR1020100000577A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
양호정
강효랑
김현석
김창현
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020100000577A priority Critical patent/KR20110080393A/en
Priority to US12/875,510 priority patent/US20110162960A1/en
Publication of KR20110080393A publication Critical patent/KR20110080393A/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
    • C25B11/042Electrodes formed of a single material
    • C25B11/043Carbon, e.g. diamond or graphene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/469Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
    • C02F1/4691Capacitive deionisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02Anodisation

Abstract

PURPOSE: An electrical suction/deionizing device, an electrode for the device and a method of manufacturing the electrode are provided to improve a hydrophilic property since an electrode containing a hydrophobic active-material is electrochemically oxidized. CONSTITUTION: A method of manufacturing an electrode for an electrical suction/deionizing device comprises next steps. An electrode containing a hydrophobic material is electrochemically oxidized in a reaction chamber(11). The electrode further contains binder and a conductive material(12). The electrode is manufactured by a powder type of a hydrophobic active-material.

Description

전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법, 전기 흡착 탈이온 장치용 전극 및 상기 전극을 구비하는 전기 흡착 탈이온 장치{Method of preparing electrode for capacitive deionization device, electrode for capacitive deionization device, and capacitive deionization device having the electrode}Method of preparing electrode for capacitive deionization device, electrode for capacitive deionization device, and capacitive deionization device having electrode the electrode}

전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법, 전기 흡착 탈이온 장치용 전극 및 상기 전극을 구비하는 전기 흡착 탈이온 장치가 개시된다. 보다 상세하게는, 소수성 활물질을 포함하는 전극을 전기화학적으로 산화시키는 단계를 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법, 전기 흡착 탈이온 장치용 전극 및 상기 전극을 구비하는 전기 흡착 탈이온 장치가 개시된다.Disclosed are a method for producing an electrode for an electrosorption deionization apparatus, an electrode for an electrosorption deionization apparatus, and an electrosorption deionization apparatus comprising the electrode. More specifically, a method for producing an electrode for an electroadsorption deionization apparatus comprising electrochemically oxidizing an electrode containing a hydrophobic active material, an electrode for an electrosorption deionization apparatus and an electrosorption deionization apparatus comprising the electrode Is disclosed.

가정에 공급되는 수돗물에는, 지역에 따라 함량 차이는 있으나, 경도성분이 함유되어 있다. 특히, 석회암 성분이 지하수로 많이 유입되는 유럽 등지에서는 수돗물의 경도가 매우 높다. Tap water supplied to households contains hardness components, although the content varies by region. In particular, tap water has a very high hardness in Europe, where limestone is introduced into groundwater.

경도성분의 농도가 높은 물(즉, 경수)을 사용하는 가전제품 내의 열교환기나 보일러 관 내벽에는 스케일이 쉽게 형성되어 에너지 효율이 크게 감소하는 문제가 있다. 또한, 경수는 세탁용수로도 부적합하다. 이러한 문제점을 개선하기 위한 방법으로, (i) 화학약품을 사용하여 생성된 스케일을 제거하는 방법, 및 (ii) 이온교환수지를 사용하여 연수를 제조한 다음 오염된 이온교환수지를 대량의 고농도 염수로 재생하는 화학적 방법 등이 있다. 그러나, 이러한 방법들은 사용자의 편의성이 떨어지고 환경오염을 유발하는 등의 문제점을 지니고 있어 간편하고 친환경적으로 경수를 연수화할 수 있는 기술이 요구되고 있다.There is a problem in that energy efficiency is greatly reduced because scale is easily formed on the inner wall of a heat exchanger or a boiler tube in a home appliance using water having a high concentration of hardness component (ie, hard water). Hard water is also unsuitable for washing water. In order to remedy this problem, (i) a method of removing scales generated using chemicals, and (ii) soft water is prepared using ion exchange resins, and then contaminated ion exchange resins in large quantities of high concentration brine. And chemical methods to regenerate. However, these methods have problems such as low user convenience and causing environmental pollution, and thus a technology for softening hard water in a simple and environmentally friendly manner is required.

CDI(Capacitive Deionization, 전기 흡착 탈이온화)는 나노 사이즈의 공극을 갖는 탄소전극에 전압을 인가하여 극성을 띠게함으로써 매질 중의 이온성 물질을 전극 표면에 흡착시켜 제거하는 기술이다. 또한, 상기 기술은 전극 재생을 위해서 전극에 역전압을 걸어 흡착된 이온성 물질을 탈착시킨 후 이를 물과 함께 외부로 배출시킨다. CDI는 재생시 화학약품을 필요로 하지 않으며, 이온교환수지와 고가의 필터 또는 멤브레인이 필요 없다는 장점이 있다. 또한 Ca2 +, Mg2 + 등의 경도성분과 Cl- 등의 유해이온을 배출하지 않고 축전용량을 개선시키는 잇점을 갖는다.CDI (Capacitive Deionization) is a technique of adsorbing and removing ionic substances in a medium by applying voltage to a carbon electrode having nano-sized pores and making them polar. In addition, the technique applies a reverse voltage to the electrode for electrode regeneration to desorb the adsorbed ionic material and to discharge it with water. CDI does not require chemicals for regeneration and has the advantage of eliminating the need for ion exchange resins and expensive filters or membranes. In addition, the hardness components such as Cl and Ca 2 +, Mg 2 + - has the advantage of improving the power storage capacity without discharging harmful ion, such as.

CDI에 있어서 탄소전극 사이로 용존 이온을 함유하는 매질(즉, 전해액)이 흐를 경우 낮은 전위차의 직류 전압을 인가하게 되면 용존 이온 중에서 음이온 성분은 양극에, 양이온 성분은 음극에 흡착되어 농축되며, 직류 전압의 인가를 중단하게 되면 흡착된 이온들이 전극으로부터 탈착된다. In CDI, when a medium containing dissolved ions (i.e., an electrolyte) flows between carbon electrodes, when a direct voltage of low potential difference is applied, the anion component is dissolved in the anode and the cation component is concentrated on the cathode. When the application is stopped, the adsorbed ions are desorbed from the electrode.

여기서, 탄소전극은 전극 저항이 낮고 비표면적이 넓어야 하는 요구를 충족하여야 하므로, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 활성탄을 바인딩하여 탄소전극을 제조하거나, 레조르시놀포름알데하이드(resorcinol formaldehyde) 수지를 탄화시킨 후 복잡한 건조공정을 거쳐 판상의 탄소전극을 제조하기도 한다.Here, the carbon electrode has to meet the requirements of low electrode resistance and wide specific surface area, and thus, the carbon electrode is manufactured by binding activated carbon with polytetrafluoroethylene (PTFE), or a resorcinol formaldehyde resin is used. After carbonization, a plate-shaped carbon electrode may be manufactured through a complicated drying process.

상용 CDI용 전극으로는 PTFE로 활성탄을 바인딩하여 시트상으로 제조한 전극이 주로 사용되고 있다. 활성탄은 비표면적이 넓고 공극이 발달되어 있어서, CDI용 전극에 활물질로 사용할 경우 처리용량이 높은 잇점이 있다. As an electrode for commercial CDI, an electrode produced by binding activated carbon with PTFE to form a sheet is mainly used. Activated carbon has a large specific surface area and developed pores, and thus has the advantage of high processing capacity when used as an active material in an electrode for CDI.

또한, 고표면적 흑연(HSAG: high surface area graphite)은 흑연화도가 높지만 비표면적이 비교적 높고 저렴해서 새로운 활물질로의 적용이 기대되고 있다.In addition, although high surface area graphite (HSAG) has a high graphitization degree, its specific surface area is relatively high and inexpensive, and thus it is expected to be applied to a new active material.

그러나, 상기와 같은 탄소 재료를 포함하는 전극은 친수성이 떨어져서 CDI에 적용될 경우 유입수에 대한 상기 전극의 젖음성(wettability)이 낮은 문제점이 있다. 이러한 젖음성의 저하 현상은 소수성인 탄소 재료와 친수성인 유입수가 서로 반발하기 때문에 발생하는 것으로, 전극의 정전용량 및 탈이온화 속도를 저하시키는 원인이 된다.However, the electrode containing the carbon material as described above has a problem in that the wettability of the electrode against influent is low when applied to CDI due to its poor hydrophilicity. This drop in wettability occurs because the hydrophobic carbon material and the hydrophilic inflow water repel each other, which causes a decrease in the capacitance and deionization rate of the electrode.

본 발명의 일 구현예는 소수성 활물질을 포함하는 전극을 전기화학적으로 산화시키는 단계를 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a method for producing an electrode for an electroadsorption deionization device comprising the step of electrochemically oxidizing an electrode comprising a hydrophobic active material.

본 발명의 다른 구현예는 전기화학적으로 산화된 활물질을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치용 전극을 제공한다.Another embodiment of the present invention provides an electrode for an electroadsorption deionization device comprising an electrochemically oxidized active material.

본 발명의 또 다른 구현예는 상기 전극을 구비하는 전기 흡착 탈이온 장치를 제공한다.Another embodiment of the present invention provides an electroadsorption deionization device having the electrode.

본 발명의 일 측면은,One aspect of the invention,

소수성 활물질을 포함하는 전극을 전기화학적으로 산화시키는 단계를 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing an electrode for an electroadsorption deionization device comprising the step of electrochemically oxidizing an electrode comprising a hydrophobic active material.

상기 전극은 바인더 및 도전제를 추가로 포함할 수 있다.The electrode may further include a binder and a conductive agent.

상기 전극은 분말 형태의 소수성 활물질을 사용하여 제조될 수 있다.The electrode may be prepared using a hydrophobic active material in powder form.

상기 소수성 활물질은 탄소 재료를 포함할 수 있다.The hydrophobic active material may include a carbon material.

상기 탄소 재료는 활성탄, 탄소나노튜브(CNT), 메조포러스 카본(mesoporous carbon), 활성탄소 섬유, 흑연 및 흑연 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함할 수 있다.The carbon material may include at least one selected from the group consisting of activated carbon, carbon nanotubes (CNT), mesoporous carbon, activated carbon fibers, graphite, and graphite oxide.

상기 흑연은 고표면적 흑연(HSAG: high surface area graphite)을 포함할 수 있다.The graphite may include high surface area graphite (HSAG).

상기 전극의 전기화학적 산화는, 상기 전극, 대응전극, 이러한 전극들이 잠긴 전해액, 및 상기 전극과 대응전극을 전기적으로 절연시키는 세퍼레이터를 포함하는 전기화학 셀에서 이루어지고, 상기 전기화학 셀에서 상기 전극은 양극(cathode)로 작용하고, 상기 대응전극은 음극(anode)으로 작용할 수 있다.The electrochemical oxidation of the electrode is performed in an electrochemical cell comprising the electrode, the counter electrode, the electrolyte in which these electrodes are submerged, and a separator that electrically insulates the electrode from the counter electrode, wherein the electrode is The cathode may act as a cathode and the counter electrode may act as a cathode.

상기 전극 및 대응전극은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.The electrode and the corresponding electrode may be the same or different from each other.

상기 전해액은 산성, 알칼리성 또는 중성 용액일 수 있다.The electrolyte may be an acidic, alkaline or neutral solution.

상기 전극의 전기화학적 산화단계에서, 상기 전기화학 셀에 충전되는 전하량은 20~30,000C/g일 수 있다.In the electrochemical oxidation of the electrode, the amount of charge charged in the electrochemical cell may be 20 ~ 30,000C / g.

상기 전극의 전기화학적 산화에 의해, 상기 전극과 친수성 전해액의 접촉각이 감소할 수 있다.By the electrochemical oxidation of the electrode, the contact angle of the electrode and the hydrophilic electrolyte can be reduced.

상기 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법은 상기 전기화학적으로 산화된 전극을 세척액으로 세척하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.The manufacturing method of the electrode for the electrosorption deionization device may further comprise the step of washing the electrochemically oxidized electrode with a cleaning liquid.

본 발명의 다른 측면은,Another aspect of the invention,

전기화학적으로 산화된 활물질을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치용 전극을 제공한다.Provided is an electrode for an electroadsorption deionization device comprising an electrochemically oxidized active material.

상기 전기 흡착 탈이온 장치용 전극은 산성 관능기를 포함할 수 있다.The electrode for the electroadsorption deionization device may comprise an acidic functional group.

상기 전극의 단위 무게당 상기 산성 관능기의 함량은 0.7~5mmol/g일 수 있다.The content of the acidic functional group per unit weight of the electrode may be 0.7 ~ 5mmol / g.

상기 산성 관능기는 카르복실기(COOH), 락톤기(COO) 및 페놀기로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함할 수 있다.The acidic functional group may include at least one selected from the group consisting of a carboxyl group (COOH), a lactone group (COO) and a phenol group.

본 발명의 또 다른 측면은,Another aspect of the invention,

상기 전극을 구비하는 전기 흡착 탈이온 장치를 제공한다.Provided is an electroadsorption deionizer having the electrode.

본 발명의 일 구현예에 의하면, 소수성 활물질을 포함하는 전극을 전기화학적으로 산화시키는 단계를 포함함으로써, 친수성이 개선된 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법이 제공될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, by including the step of electrochemically oxidizing the electrode containing a hydrophobic active material, there can be provided a method of manufacturing an electrode for an electrosorption deionization device with improved hydrophilicity.

본 발명의 다른 구현예에 의하면, 전기화학적으로 산화된 활물질을 포함함으로써 친수성 전해액(ex. 경수)에 대한 젖음성이 개선된 전기 흡착 탈이온 장치용 전극이 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, an electrode for an electroadsorption deionization device having improved wettability to a hydrophilic electrolyte (eg, hard water) may be provided by including an electrochemically oxidized active material.

본 발명의 또 다른 구현예에 의하면, 상기 전극을 포함함으로써 전극의 정전용량, 탈이온 속도, 전극의 재생속도 및 장치의 수명 특성이 향상된 전기 흡착 탈이온 장치가 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, an electroadsorption deionization apparatus having improved electrode capacitance, deionization rate, regeneration rate of the electrode, and lifetime of the device may be provided by including the electrode.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법에 사용되는 전기화학 셀을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 전극을 구비하는 전기 흡착 탈이온 장치의 일 구현예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3a 및 3b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 전기화학적으로 산화된 전극과 경수가 서로 접촉해 있는 모습을 쵤영한 사진이고, 도 3c는 전기화학적으로 산화되지 않은 전극과 경수가 서로 접촉해 있는 모습을 촬영한 사진이다.
도 4는 통상적인 전기 흡착 탈이온 장치를 사용하여 유입수를 처리할 경우, 처리시간에 따른 유출수의 이온전도도 변화를 예시적으로 나타낸 것으로, 충전량 및 방전량을 구하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 5b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전극을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치를 사용하여 유입수의 탈이온을 수행한 경우, 처리시간에 따른 유출수의 이온전도도 변화를 종래기술에 따른 전극을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치와 비교하여 도시한 그래프이다.
도 6a 및 6b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전극을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치를 사용하여 유입수의 탈이온을 수행한 경우, 충전 사이클 수에 따른 충전량의 변화를 종래기술에 따른 전극을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치와 비교하여 도시한 그래프이다.
도 7a 및 7b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전극을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치를 사용하여 유입수의 탈이온을 수행한 경우, 시간에 따른 방전속도의 변화를 종래기술에 따른 전극을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치와 비교하여 도시한 그래프이다.
1 is a cross-sectional view schematically showing an electrochemical cell used in the method for manufacturing an electrode for an electroadsorption deionization apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of an electroadsorption deionization apparatus having an electrode according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are photographs showing the electrochemically oxidized electrode and the hard water contacting each other prepared according to an embodiment of the present invention, and FIG. This is a picture taken in contact.
4 is a diagram illustrating a method of obtaining a charge amount and a discharge amount by showing a change in ion conductivity of effluent water according to a treatment time when treating influent water using a conventional electroadsorption deionizer.
Figures 5a and 5b is the electrode according to the prior art to change the ion conductivity of the effluent according to the treatment time when the deionization of the influent using an electroadsorption deionizer comprising an electrode according to an embodiment of the present invention, respectively It is a graph compared with the electroadsorption deionization apparatus including a.
6A and 6B illustrate an electrode according to the prior art for changing the amount of charge according to the number of charge cycles when deionization of influent water is performed using an electroadsorption deionization apparatus including an electrode according to an embodiment of the present invention. It is the graph shown compared with the electrosorbing deionizer containing.
7A and 7B illustrate the electrode according to the prior art for changing the discharge rate with time when deionization of influent water is performed using an electroadsorption deionization apparatus including an electrode according to an embodiment of the present invention, respectively. It is a graph shown in comparison with the electrosorption deionization apparatus.

이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법, 그 방법에 의해 제조된 전극 및 상기 전극을 구비하는 전기 흡착 탈이온화 장치에 대하여 상세히 설명한다.Next, a method of manufacturing an electrode for an electroadsorption deionization apparatus according to an embodiment of the present invention, an electrode manufactured by the method, and an electrosorption deionization apparatus including the electrode will be described in detail with reference to the accompanying drawings. .

본 발명의 일 구현예에 따른 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법은 소수성 활물질을 포함하는 전극을 전기화학적으로 산화시키는 단계를 포함한다. 상기 전극을 전기화학적으로 산화시킴으로써, 상기 전극에 포함된 소수성 활물질은 소수성이 감소하고 친수성이 증가하게 되는데, 이에 대하여는 후술하기로 한다. Method for producing an electrode for an electroadsorption deionization device according to an embodiment of the present invention includes the step of electrochemically oxidizing the electrode comprising a hydrophobic active material. By electrochemically oxidizing the electrode, the hydrophobic active material included in the electrode decreases hydrophobicity and increases hydrophilicity, which will be described later.

상기 소수성 활물질은 탄소 재료를 포함할 수 있다. 상기 탄소 재료는 활성탄, 탄소나노튜브(CNT), 메조포러스 카본(mesoporous carbon), 활성탄소 섬유, 흑연 및 흑연 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함할 수 있다. 또한, 상기 흑연은 고표면적 흑연(HSAG: high surface area graphite)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, '고표면적 흑연'이란 30m2/g 이상의 비표면적을 갖는 흑연을 의미한다. The hydrophobic active material may include a carbon material. The carbon material may include at least one selected from the group consisting of activated carbon, carbon nanotubes (CNT), mesoporous carbon, activated carbon fibers, graphite, and graphite oxide. In addition, the graphite may include high surface area graphite (HSAG). In the present specification, 'high surface area graphite' means graphite having a specific surface area of 30 m 2 / g or more.

또한, 상기 전극은 바인더 및 도전제를 추가로 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 전극은 분말 형태의 소수성 활물질을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 전극은 분말 형태의 소수성 활물질과 도전제를 바인더 현탁액에 넣어 교반한 다음, 상기 교반된 혼합물을 반죽한 후 프레스 성형함에 의해 제조될 수 있다.In addition, the electrode may further include a binder and a conductive agent. In this case, the electrode may be manufactured using a hydrophobic active material in powder form. For example, the electrode may be prepared by putting a hydrophobic active material and a conductive agent in a powder form into a binder suspension, stirring the paste, and then kneading the stirred mixture.

상기 바인더는 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 및 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등을 포함할 수 있다The binder may include styrene butadiene rubber (SBR), carboxymethyl cellulose (CMC), polytetrafluoroethylene (PTFE), and the like.

상기 도전제는 카본블랙, VGCF(Vapor Growth Carbon Fiber), 흑연 및 이들 중 2 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.The conductive agent may include carbon black, VGCF (Vapor Growth Carbon Fiber), graphite, and a mixture of two or more thereof.

이하, 도 1을 참조하여 상기 전극을 전기화학적으로 산화시키는 단계를 상세히 설명한다.Hereinafter, the step of electrochemically oxidizing the electrode will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 전기 흡착 탈이온 장치용 전극(13a)의 제조방법에 사용되는 전기화학 셀(10)을 개략적으로 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an electrochemical cell 10 used in a method of manufacturing an electrode 13a for an electroadsorption deionization apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 전기화학 셀(10)은 반응용기(11), 전해액(12) 및 상기 전해액(12)에 잠긴 전극(13a)과 대응전극(13b), 및 상기 전극(13a)과 대응전극(13b)을 전기적으로 절연시키는 세퍼레이터(14)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the electrochemical cell 10 includes a reaction vessel 11, an electrolyte solution 12, an electrode 13a and a corresponding electrode 13b immersed in the electrolyte solution 12, and the electrode 13a. The separator 14 may be electrically insulated from the corresponding electrode 13b.

상기 전기화학 셀(10)에서, 전극(13a)은 양극(cathode)로 작용하고, 대응전극(13b)은 음극(anode)으로 작용할 수 있다. 즉, 상기 전기화학 셀(10)에서, 전극(13a)에 (+) 전위를 인가하고 전극(13b)에 (-) 전위를 인가하면, 양극인 전극(13a)이 전기화학적으로 산화되게 된다. 여기서, 전극(13a)이 전기화학적으로 산화되었는지 여부는, 전극(13a)을 탈이온수와 같은 세척액으로 교반하에 세척한 후, 상기 세척액을 알칼리 용액으로 적정하거나, 및/또는 상기 전극(13a)과 친수성 전해액(ex. 경수)의 접촉각을 측정함에 의해 확인될 수 있다. 즉, 전극(13a)에 포함된 소수성 활물질이 전기화학적으로 산화된 경우에는, 상기 활물질의 표면에 산소를 포함하는 산성 관능기가 존재하게 되어 전극(13a) 세척액을 알칼리 용액으로 적정함으로써 상기 산성 관능기의 양을 측정할 수 있고, 전극(13a)과 친수성 전해액의 접촉각은 전극(13a)이 전기화학적으로 산화되기 이전 보다 작아진다. 본 명세서에서, '접촉각'이란 액체(즉, 경수와 같은 친수성 전해액)가 고체(즉, 전극)와 접촉하고 있을 때에, 액체의 자유 표면이 고체 평면과 이루는 각도를 의미한다. 이러한 접촉각은 액체 분자 사이의 응집력과, 액체 및 고체 표면 사이의 부착력에 의해 결정된다. 이와 같이 전극(13a)의 표면에 생긴 산성 관능기의 양이 많아지면, 전극(13a)과 친수성 전해액의 접촉각이 작아지고, 전극(13a) 표면의 친수성이 개선되며, 친수성 전해액(ex. 경수)에 대한 전극(13a)의 젖음성이 증가하게 된다. 아울러, 전극(13a)의 비표면적은 상기 전극(13a) 표면에 존재하는 산성 관능기의 양, 즉 산성 관능기의 적정에 사용된 알칼리 용액의 양에 비례하는 것으로 알려져 있다(Carbon 37 (1999), 85-96, C.U.Pittman et al). In the electrochemical cell 10, the electrode 13a may act as a cathode and the corresponding electrode 13b may act as a cathode. That is, in the electrochemical cell 10, when a positive potential is applied to the electrode 13a and a negative potential is applied to the electrode 13b, the electrode 13a as an anode is oxidized electrochemically. Here, whether the electrode 13a is electrochemically oxidized may be determined by washing the electrode 13a with a washing solution such as deionized water under stirring and then titrating the washing solution with an alkaline solution, and / or with the electrode 13a. This can be confirmed by measuring the contact angle of the hydrophilic electrolyte (ex. Hard water). That is, when the hydrophobic active material contained in the electrode 13a is electrochemically oxidized, an acidic functional group containing oxygen is present on the surface of the active material and the titration of the acidic functional group is performed by titrating the cleaning solution of the electrode 13a with an alkaline solution. The amount can be measured, and the contact angle between the electrode 13a and the hydrophilic electrolyte becomes smaller than before the electrode 13a is electrochemically oxidized. In the present specification, the 'contact angle' means an angle at which the free surface of the liquid forms a solid plane when the liquid (ie, a hydrophilic electrolyte such as hard water) is in contact with the solid (ie, the electrode). This contact angle is determined by the cohesion between the liquid molecules and the adhesion between the liquid and solid surfaces. In this way, when the amount of acidic functional groups formed on the surface of the electrode 13a increases, the contact angle between the electrode 13a and the hydrophilic electrolyte decreases, the hydrophilicity of the surface of the electrode 13a is improved, and the hydrophilic electrolyte (ex. The wettability of the electrode 13a with respect to is increased. In addition, it is known that the specific surface area of the electrode 13a is proportional to the amount of the acidic functional group present on the surface of the electrode 13a, that is, the amount of the alkaline solution used for titration of the acidic functional group (Carbon 37 (1999), 85 -96, CUPittman et al).

상기와 같이 전기화학적으로 산화된 전극의 단위 무게당 산성 관능기의 함량은 0.7~5mmol/g일 수 있다. 상기 산성 관능기의 함량이 상기 범위이내이면, 젖음성이 향상될 수 있다. As described above, the content of the acidic functional group per unit weight of the electrochemically oxidized electrode may be 0.7 to 5 mmol / g. When the content of the acidic functional group is within the above range, wettability may be improved.

상기 산성 관능기는 카르복실기(COOH), 락톤기(COO) 및 페놀기로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의, 산소를 포함하는 관능기를 포함할 수 있다.The acidic functional group may include at least one oxygen-containing functional group selected from the group consisting of a carboxyl group (COOH), a lactone group (COO) and a phenol group.

상기 전극(13a) 및 대응전극(13b)은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 일례로서, 상기 전극(13a) 및 대응전극(13b)은 각각 활성탄을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상기 전극(13a)은 고표면적 흑연을 포함하고, 대응전극(13b)은 활성탄을 포함할 수 있다. The electrode 13a and the corresponding electrode 13b may be the same or different from each other. As an example, the electrode 13a and the corresponding electrode 13b may each include activated carbon. As another example, the electrode 13a may include high surface area graphite, and the corresponding electrode 13b may include activated carbon.

상기 전해액은 H2SO4 수용액과 같은 산성 용액, KOH 수용액과 같은 알칼리성 용액, 또는 KCl 수용액과 같은 중성 용액일 수 있다. The electrolyte solution may be an acidic solution such as H 2 SO 4 aqueous solution, an alkaline solution such as KOH aqueous solution, or a neutral solution such as KCl aqueous solution.

또한, 상기 전극의 전기화학적 산화단계에서, 상기 전기화학 셀에 충전되는 전하량은 20~30,000C/g일 수 있다. 상기 충전 전하량이 상기 범위이내이면, 저에너지 비용으로 짧은 시간내에 친수성 개선 효과를 얻을 수 있다.In addition, in the electrochemical oxidation of the electrode, the amount of charge charged in the electrochemical cell may be 20 ~ 30,000C / g. If the charged charge amount is within the above range, the hydrophilicity improving effect can be obtained in a short time at low energy cost.

상기와 같이 전기화학적으로 산화된 전극(13a)은 증류수와 같은 세척액으로 세척된 후, 본 발명의 일 구현예에 따른 전기 흡착 탈이온 장치(도 2의 100)의 양극(도 2의 101a) 및/또는 음극(도 2의 101b)으로 사용될 수 있다. 이 경우, 전기화학적으로 산화된 전극(도 2의 101a 및/또는 101b)은 전술한 바와 같이 높은 젖음성 및 높은 비표면적 특성을 가지며, 이로 인해, 당해 전극의 정전용량 및 수명 특성이 증가하고, 경수와 같은 유입수의 탈이온 속도 및 당해 전극의 재생속도가 증가하여, 결국 전기 흡착 탈이온 장치(도 2의 100)의 성능 증가로 이어지게 된다.After the electrochemically oxidized electrode 13a as described above is washed with a washing solution such as distilled water, the positive electrode (101a of FIG. 2) and the electroadsorption deionization apparatus (100 of FIG. 2) according to an embodiment of the present invention and And / or the cathode (101b of FIG. 2). In this case, the electrochemically oxidized electrode (101a and / or 101b of FIG. 2) has high wettability and high specific surface properties as described above, thereby increasing the capacitance and lifespan characteristics of the electrode and hard water. The deionization rate of the influent and the regeneration rate of the electrode increases, leading to an increase in the performance of the electroadsorption deionization apparatus (100 in FIG. 2).

본 발명의 일 구현예에 따른 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 전기화학적 산화 처리는, 도 1의 전기화학 셀(10)뿐만 아니라 도 2의 전기 흡착 탈이온 장치(100)를 사용하여 수행될 수도 있다(실시예 1~6 참조). The electrochemical oxidation treatment of the electrode for an electroadsorption deionization apparatus according to an embodiment of the present invention may be performed using the electrosorption deionization apparatus 100 of FIG. 2 as well as the electrochemical cell 10 of FIG. 1. (See Examples 1 to 6).

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 전극(101a 및/또는 101b)을 구비하는 전기 흡착 탈이온 장치(100)의 일 구현예를 개략적으로 도시한 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of an electroadsorption deionization apparatus 100 having electrodes 101a and / or 101b in accordance with one embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 전기 흡착 탈이온 장치(100)는 한쌍의 양극(101a) 및 음극(101b), 한쌍의 집전체(102a, 102b) 및 세퍼레이터(103)를 구비할 수 있다. 즉, 세퍼레이터(103)의 일면 및 타면에 각각 양극(101a) 및 음극(101b)이 배치되고, 상기 양극(101a) 및 음극(101b)의 상기 세퍼레이터(103)와 반대쪽 면들에 각각 집전체(102a) 및 집전체(102b)가 배치될 수 있다.Referring to FIG. 2, an electroadsorption deionization apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a pair of positive electrode 101a and a negative electrode 101b, a pair of current collectors 102a and 102b, and a separator 103. It can be provided. That is, the anode 101a and the cathode 101b are disposed on one surface and the other surface of the separator 103, respectively, and the current collector 102a is disposed on the surfaces opposite to the separator 103 of the anode 101a and the cathode 101b, respectively. ) And the current collector 102b may be disposed.

상기 양극(101a) 및 음극(101b) 중 적어도 하나의 전극은 전술한 방법에 따라 전기화학적으로 산화된 전극일 수 있다. 일례로서, 상기 양극(101a)은 전기화학적으로 산화되지 않은 활성탄을 포함하고, 음극(101b)은 전기화학적으로 산화된 고표면적 흑연을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상기 양극(101a) 및 음극(101b)은 각각 전기화학적으로 산화된 활성탄을 포함할 수 있다. At least one electrode of the anode 101a and the cathode 101b may be an electrochemically oxidized electrode according to the aforementioned method. As an example, the anode 101a may include activated carbon that is not electrochemically oxidized, and the cathode 101b may include electrochemically oxidized high surface area graphite. As another example, the anode 101a and the cathode 101b may each include electrochemically oxidized activated carbon.

세퍼레이터(103)의 일단부를 통해 상기 장치(100)로 유입된 유입수(ex. 경수)는 상기 장치(100)를 통과하면서 탈이온되어 처리수(ex. 연수)로 변화되며, 생성된 처리수는 세퍼레이터(103)의 타단부를 통해 외부로 배출된다.Inflow water (ex. Hard water) introduced into the apparatus 100 through one end of the separator 103 is deionized while passing through the apparatus 100 to be converted into treated water (ex. Soft water). It is discharged to the outside through the other end of the separator 103.

한쌍의 집전체(102a, 102b)는 충전시(즉, 유입수의 탈이온시) 한쌍의 전극(101a, 101b)에 전하를 공급하고 방전시(즉, 전극 재생시) 한쌍의 전극(101a, 101b)에 축적된 전하를 방출하는 통로로서 전원 공급장치(PS)와 전기적으로 연결된다. 이러한 집전체들(102a, 102b)는, 예를 들어, 카본 판, 카본 페이퍼, 금속판, 금속 메쉬, 금속 폼 중에서 선택된 하나의 형태를 가질 수 있으며, 알루미늄, 니켈, 구리, 티탄, 스테인레스, 철 및 이들 중 2 이상의 혼합물 또는 합금을 포함할 수 있다.The pair of current collectors 102a and 102b supplies charge to the pair of electrodes 101a and 101b during charging (i.e., deionization of the influent) and discharges (i.e., electrode regeneration) to the pair of electrodes 101a and 101b. ) Is a passage for discharging the accumulated charge and is electrically connected to the power supply PS. The current collectors 102a and 102b may have one form selected from, for example, carbon plate, carbon paper, metal plate, metal mesh, and metal foam, and include aluminum, nickel, copper, titanium, stainless steel, iron, and the like. Mixtures or alloys of two or more of these may be included.

세퍼레이터(103)는 상하로 적층된 한쌍의 전극들(101a, 101b) 사이에 유로를 확보하고 아울러 한쌍의 전극들(101a, 101b) 및 대응 집전체(102a, 102b) 간의 전기적 접촉을 차단하는 역할을 수행하는 것으로, 예를 들어 아크릴계 섬유, 폴리에틸렌막 및/또는 폴리프로필렌막을 포함할 수 있다.The separator 103 serves to secure a flow path between the pair of electrodes 101a and 101b stacked up and down, and to block electrical contact between the pair of electrodes 101a and 101b and the corresponding current collectors 102a and 102b. To carry out, for example, it may include an acrylic fiber, a polyethylene film and / or a polypropylene film.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 전기 흡착 탈이온 장치(100)의 작용 및 효과에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the electroadsorption deionization apparatus 100 having the above configuration will be described in detail.

먼저, 유입수의 탈이온 과정(이를 충전 과정이라고도 함)은 다음과 같이 진행된다. 여기서, 유입수는 탈이온 대상이면서, 동시에 전기 흡착 탈이온 장치(100)의 전해액의 역할도 수행한다.First, the deionization process (also called the charging process) of the influent proceeds as follows. Here, the influent is deionized and at the same time serves as an electrolyte of the electroadsorption deionization apparatus 100.

전원공급장치(PS)에 의해 한쌍의 집전체(102a, 102b)에 직류 전압이 인가된 상태에서 세퍼레이터(103)의 일단부를 통해 유입수가 장치(100)로 유입된다. 이때, 집전체(102a)를 통해 전원 공급장치(PS)의 (+)극과 전기적으로 연결된 양극(101a)은 (+)로 대전되고, 집전체(102b)를 통해 전원 공급장치(PS)의 (-)극과 전기적으로 연결된 음극(101b)은 (-)로 대전된다. 도 2를 참조하면, 세퍼레이터(103)를 사이에 두고 (+)로 대전되는 양극(101a)과 (-)로 대전되는 음극(101b)이 서로 마주보도록 배치되어 있다. 따라서, 유입수에 포함된 유해이온(Cl-) 등의 음이온은 (+)로 대전된 양극(101a)에 흡착되고 경수성분(Ca2 +, Mg2 +) 등의 양이온은 (-)로 대전된 음극(101b)에 흡착된다. 처리시간이 경과함에 따라 유입수에 포함되어 있던 음이온 및 양이온은 각각 양극(101a) 및 음극(101b)에 흡착되어 계속 축적되게 된다. 따라서, 장치(100)를 통과한 유입수는 탈이온되어 처리수로 변화되며, 아울러 유입수 중에 포함되어 있던 유해이온도 제거된다. 그러나, 처리시간이 더욱 경과함에 따라 전극들(101a, 101b)에 포함된 각 활물질의 표면은 흡착된 양이온 또는 음이온으로 덮여 유입수의 탈이온 효율이 점차 떨어지게 된다. 이러한 유입수의 탈이온 효율은 장치(100)로부터 배출되는 처리수(즉, 연수)의 이온전도도를 시간별로 측정함에 의해 확인될 수 있다. 즉, 처리수의 이온전도도가 낮으면 유입수에 포함되어 있던 양이온 및 음이온의 제거량이 많아 탈이온 효율이 높은 것을 의미하며, 반대로 처리수의 이온전도도가 높으면 유입수에 포함되어 있던 양이온 및 음이온의 제거량이 적어 탈이온 효율이 낮은 것을 의미한다.Inflow water flows into the device 100 through one end of the separator 103 in a state in which a DC voltage is applied to the pair of current collectors 102a and 102b by the power supply device PS. At this time, the positive electrode 101a electrically connected to the (+) pole of the power supply device PS through the current collector 102a is charged with (+), and through the current collector 102b of the power supply device PS. The negative electrode 101b electrically connected to the negative electrode is charged with negative (−). Referring to FIG. 2, the positive electrode 101a charged with (+) and the negative electrode 101b charged with (−) are disposed to face each other with the separator 103 interposed therebetween. Thus, anions such as harmful ions (Cl ) contained in the influent are adsorbed on the positively charged anode 101a and cations such as hard water components (Ca 2 + , Mg 2 + ) are charged with (−). It is adsorbed by the cathode 101b. As the treatment time elapses, the anions and cations included in the influent are adsorbed on the anode 101a and the cathode 101b, respectively, and continue to accumulate. Therefore, the inflow water passing through the device 100 is deionized to be treated water, and the harmful temperature contained in the inflow water is removed. However, as the processing time elapses, the surface of each active material included in the electrodes 101a and 101b is covered with adsorbed cations or anions, thereby gradually decreasing the deionization efficiency of the influent. The deionization efficiency of such influent water can be confirmed by measuring the ionic conductivity of the treated water (ie, soft water) discharged from the apparatus 100 over time. In other words, if the ion conductivity of the treated water is low, it means that the amount of cation and anion contained in the influent water is high, so that the deionization efficiency is high. It means less deionization efficiency.

따라서, 처리수의 이온전도도가 소정치 이상으로 증가할 경우에는 전극들(101a, 101b)을 재생시켜야 한다. 즉, 장치(100)에 전원 공급을 중단하고 장치(100)를 전기적으로 쇼트시켜 방전시키게 되면 전극들(101a, 101b)은 극성을 잃게 되어 전극들(101a, 101b)의 활물질에 흡착되어 있던 이온들이 탈착하게 된다. 따라서, 전극들(101a, 101b)의 활물질은 다시 활성 표면을 회복하게 된다. Therefore, when the ion conductivity of the treated water increases above a predetermined value, the electrodes 101a and 101b must be regenerated. That is, when the power supply to the device 100 is stopped and the device 100 is electrically shorted and discharged, the electrodes 101a and 101b lose their polarity, and thus the ions adsorbed on the active materials of the electrodes 101a and 101b. Will be removed. Thus, the active material of the electrodes 101a and 101b again recovers the active surface.

도 2에는 1개의 세퍼레이터, 한쌍의 전극 및 한쌍의 집전체를 구비하는 전기 흡착 탈이온 장치만이 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 다른 구현예는 한국특허출원 제2008-0123154호에 개시된 것과 동일한 전기 흡착 탈이온 장치, 및 한국특허출원 제2009-0077161호에 개시된 것과 유사한 전기 흡착 탈이온 장치로서, 한쌍의 전극 중 적어도 하나의 전극이 상기와 같이 전기화학적으로 산화된 장치를 포함한다.FIG. 2 shows only an electroadsorption deionization device having one separator, a pair of electrodes, and a pair of current collectors, but the present invention is not limited thereto, and another embodiment of the present invention is disclosed in Korean Patent Application No. 2008. An electroadsorption deionization apparatus identical to that disclosed in -0123154, and an electrosorption deionization apparatus similar to that disclosed in Korean Patent Application No. 2009-0077161, wherein at least one electrode of the pair of electrodes is electrochemically oxidized as described above. Device.

이하 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하지만, 이는 예시적인 것에 불과하며 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples, which are illustrative only and the present invention is not limited to the following examples.

실시예Example

실시예Example 1~6: 전기 흡착  1 ~ 6: electrosorption 탈이온Deionization 셀의 제조 Manufacturing of cells

1) 전극의 제조1) Preparation of Electrode

① 활성탄 전극의 제조① Preparation of Activated Carbon Electrode

교반 용기에 활성탄(오사까 가스의 PC) 45g, 카본블랙(Timcal의 Super P) 5g, 60중량%의 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 수현탁액 8.3g 및 폴리비닐 알코올 100g을 부가한 다음 반죽한 후, 프레스 성형하였다. 이후, 상기 결과물을 오븐에서 80℃로 2시간, 120℃로 1시간 및 200℃로 1시간 건조하여 활성탄 전극을 완성하였다. 45 g of activated carbon (PC of Osaka Gas), 5 g of carbon black (Timcal Super P), 8.3 g of 60% by weight polytetrafluoroethylene (PTFE) water suspension and 100 g of polyvinyl alcohol were added to the stirring vessel, and kneaded. And press molding. Thereafter, the resultant was dried in an oven at 80 ° C. for 2 hours, at 120 ° C. for 1 hour, and at 200 ° C. for 1 hour to complete an activated carbon electrode.

② HSAG 전극의 제조② Preparation of HSAG Electrode

교반 용기에 고표면적 흑연(Timcal의 HSAG) 45g, 카본블랙(Timcal의 Super P) 5g, 60중량%의 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 수현탁액 8.33g 및 폴리비닐 알코올 100g을 부가한 다음 반죽한 후, 프레스 성형하였다. 이후, 상기 결과물을 오븐에서 80℃로 2시간, 120℃로 1시간 및 200℃로 1시간 건조하여 전극을 완성하였다. 45 g of high surface area graphite (Timcal's HSAG), 5 g of carbon black (Timcal's Super P), 60 wt% polytetrafluoroethylene (PTFE) water suspension and 100 g of polyvinyl alcohol were added and kneaded. After that, press molding was carried out. Thereafter, the resultant was dried in an oven at 80 ° C. for 2 hours, at 120 ° C. for 1 hour, and at 200 ° C. for 1 hour to complete an electrode.

2) 전기화학적으로 산화된 HSAG 전극의 제조2) Preparation of Electrochemically Oxidized HSAG Electrode

① 상기 1) ①의 과정에 따라 제조한 PC 전극, 및 상기 1) ②의 과정에 따라 제조한 HSAG 전극을 면적 10cmx10cm (100㎠)의 크기로 각각 잘라 2매씩을 준비하였다.① PC electrode manufactured according to the process of 1) ①, and HSAG electrode prepared according to the process of 1) ② was cut into a size of 10cmx10cm (100cm2), respectively, to prepare two sheets.

② 상기 PC 전극 2매 및 HSAG 전극 2매를 증류수에 넣고 진공 함침시켰다. ② The two PC electrodes and two HSAG electrodes were put in distilled water and vacuum impregnated.

③ 집전체(그래파이트 호일) → ②의 HSAG 전극 중 1매 → 세퍼레이터(폴리에스테르 섬유: Sefar社 제조) → ②의 PC 전극 중 1매 → 집전체(그래파이트 호일) 순으로 적층하여 전기화학 셀(electrochemical cell)을 제조하였다.③ Current collector (graphite foil) → one sheet of HSAG electrode of ② → separator (polyester fiber: manufactured by Sefar) → one sheet of PC electrode of ② → current collector (graphite foil) cell) was prepared.

④ 상기 전기화학 셀에 각 실시예에 따라 하기 표 1과 같이 0.5M H2SO4 수용액 또는 0.5M KCl 수용액을 전해액으로 넣은 후, 셀을 체결하였다.④ After putting 0.5MH 2 SO 4 aqueous solution or 0.5M KCl aqueous solution into the electrolytic cell as shown in Table 1 according to each embodiment, the cells were fastened.

⑤ 상기 전기화학 셀의 두 전극에 정전류-정전압 방법으로 전하를 충전하였다. 즉, 2A의 정전류를 상기 두 전극에 인가한 후, 전압이 3V에 도달하면 3V의 정전압을 상기 두 전극에 인가하여 각 실시예에 따라 하기 표 1과 같이 200~3,000C/g의 전하를 충전하였다. 상기 충전시, HSAG 전극을 양극(cathode)으로 사용하였으며, PC 전극을 음극(anode)으로 사용하였다.5. The two electrodes of the electrochemical cell were charged with the constant current-constant voltage method. That is, after applying a constant current of 2A to the two electrodes, when the voltage reaches 3V, a constant voltage of 3V is applied to the two electrodes to charge the charge of 200 ~ 3,000C / g as shown in Table 1 according to each embodiment It was. In the charging, the HSAG electrode was used as a cathode, and the PC electrode was used as an anode.

⑥ 이와 같이 전기화학적으로 산화 처리된 HSAG 전극을 증류수로 세척하였다.⑥ The electrochemically oxidized HSAG electrode was washed with distilled water.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 전해액
(0.5M 수용액)
Electrolyte
(0.5M aqueous solution)
H2SO4 H 2 SO 4 H2SO4 H 2 SO 4 H2SO4 H 2 SO 4 KClKCl KClKCl KClKCl
전하량(C/g)Charge amount (C / g) 3,0003,000 1,0001,000 300300 3,0003,000 1,0001,000 200200

3) 전기 흡착 탈이온 셀의 제조3) Preparation of Electrosorption Deionized Cell

집전체(그래파이트 호일) → 상기 2)에서 전기화학적으로 산화된 HSAG 전극 → 세퍼레이터(폴리에스테르 섬유: Sefar社 제조) → 상기 2) ②의 PC 전극 중 나머지 1매 → 집전체(그래파이트 호일) 순으로 적층하여 전기 흡착 탈이온 셀을 제조하였다. 이러한 전기 흡착 탈이온 셀에서는, 탈이온시 상기 PC 전극을 양극(cathode)으로 사용하고, 전기화학적으로 산화된 상기 HSAG 전극을 음극(anode)으로 사용하였다. Current collector (graphite foil) → HSAG electrode electrochemically oxidized in the above 2) → Separator (polyester fiber: manufactured by Sefar) → remaining one sheet of PC electrode of 2) ② → current collector (graphite foil) By lamination, an electroadsorption deionized cell was produced. In this electroadsorption deionized cell, the PC electrode was used as a cathode during deionization, and the electrochemically oxidized HSAG electrode was used as an anode.

비교예Comparative example : 전기 흡착 : Electrosorption 탈이온Deionization 셀의 제조 Manufacturing of cells

전기화학적으로 산화되지 않은 HSAG 전극 및 PC 전극을 실시예와 동일한 방법으로 제조한 후, 탈이온시 상기 PC 전극을 양극(cathode)으로 하고, 전기화학적으로 산화되지 않은 상기 HSAG 전극을 음극(anode)으로 하는 전기 흡착 탈이온 셀을 실시예와 동일한 방법으로 제조하였다.
After the electrochemically oxidized HSAG electrode and PC electrode were prepared in the same manner as in Example, the PC electrode was used as a cathode during deionization, and the electrochemically oxidized HSAG electrode was used as an anode. An electroadsorption deionized cell was prepared in the same manner as in Example.

평가예Evaluation example

평가예Evaluation example 1: 전기화학적으로 산화된  1: electrochemically oxidized HSAGHSAG 전극의 산화도 평가 Evaluation of oxidation degree of electrode

실시예 1 및 실시예 4에서 각각 제조한 전기화학적으로 산화된 HSAG 전극들, 및 비교예에서 제조한 전기화학적으로 산화되지 않은 HSAG 전극을 탈이온수에 넣은 후 150rpm으로 4일간 교반하여 상기 HSAG 전극의 표면에 부착된 관능기를 탈착시켰다. 이후, 상기 HSAG 전극을 씻어낸 탈이온수를 0.01M NaOH 수용액으로 적정한 다음, 상기 적정에 사용된 NaOH의 양을 하기 표 2에 나타내었다. The electrochemically oxidized HSAG electrodes prepared in Examples 1 and 4, and the electrochemically non-oxidized HSAG electrodes prepared in Comparative Example were placed in deionized water, and then stirred at 150 rpm for 4 days to prepare the HSAG electrodes. The functional group attached to the surface was desorbed. Thereafter, the deionized water washed with the HSAG electrode was titrated with 0.01 M NaOH aqueous solution, and the amount of NaOH used for the titration was shown in Table 2 below.

실시예 1Example 1 실시예 4Example 4 비교예Comparative example 적정에 사용된 NaOH의 양(mmol/g)Amount of NaOH used for titration (mmol / g) 2.2132.213 1.1051.105 0.3830.383

상기 표 2를 참조하면, 실시예 1 및 실시예 4에서 각각 제조한 전기화학적으로 산화된 HSAG 전극들은, 비교예에서 제조한 전기화학적으로 산화되지 않은 HSAG 전극에 비해, 산성 관능기를 많이 가지고 있으며, 따라서 친수성이 높다는 사실을 알 수 있다. Referring to Table 2, the electrochemically oxidized HSAG electrodes prepared in Examples 1 and 4, respectively, have more acidic functional groups than the electrochemically oxidized HSAG electrodes prepared in Comparative Examples, Therefore, it can be seen that the high hydrophilicity.

평가예Evaluation example 2: 전기화학적으로 산화된  2: electrochemically oxidized HSAGHSAG 전극의  Electrode 접촉각Contact angle 평가 evaluation

실시예 1 및 실시예 4에서 각각 제조한 전기화학적으로 산화된 HSAG 전극들, 및 비교예에서 제조한 전기화학적으로 산화되지 않은 HSAG 전극을 경수(IEC 60734 기준 경수)와 접촉시킨 상태에서, 접촉각 측정기(Kruss의 DSA 10)를 사용하여, 경수와 각 HSAG 전극이 서로 접촉해 있는 모습을 촬영하여 도 3a~3c에 각각 나타내었으며, 접촉각을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다. Electrochemically oxidized HSAG electrodes prepared in Examples 1 and 4, and non-chemically oxidized HSAG electrodes prepared in Comparative Example, respectively, in contact with hard water (IEC 60734 standard hard water), a contact angle measuring instrument Using the (Kruss DSA 10), the hard water and each HSAG electrode was photographed in contact with each other are shown in Figs.

도 3a 및 3b는 각각 실시예 1 및 실시예 4에서 각각 제조한 전기화학적으로 산화된 HSAG 전극들과 경수가 서로 접촉해 있는 모습을 쵤영한 사진이고, 도 3c는 비교예에서 제조한 전기화학적으로 산화되지 않은 HSAG 전극과 경수가 서로 접촉해 있는 모습을 촬영한 사진이다.3A and 3B are photographs showing the hard water contacted with the electrochemically oxidized HSAG electrodes prepared in Examples 1 and 4, respectively, and FIG. 3C is an electrochemical prepared in Comparative Example. The photo shows the non-oxidized HSAG electrode and the hard water contacting each other.

실시예 1Example 1 실시예 4Example 4 비교예Comparative example 접촉각(°)Contact angle (°) 9696 9494 122122

도 3a~3c 및 상기 표 3을 참조하면, 실시예 1 및 실시예 4에서 각각 제조한 전기화학적으로 산화된 HSAG 전극들은, 비교예에서 제조한 전기화학적으로 산화되지 않은 HSAG 전극에 비해, 접촉각이 작으며, 따라서 친수성이 높다는 사실을 알 수 있다. 3A to 3C and Table 3, the electrochemically oxidized HSAG electrodes prepared in Examples 1 and 4, respectively, have a contact angle higher than that of the electrochemically oxidized HSAG electrodes prepared in Comparative Examples. It can be seen that it is small and therefore high hydrophilicity.

평가예Evaluation example 3: 셀 전극의 수명 특성 평가 3: Evaluation of Life Characteristics of Cell Electrode

실시예 1~6 및 비교예에서 각각 제조한 전기 흡착 탈이온 셀들을 하기 조건으로 각각 운전하여, 처리시간에 따른 유출수(즉, 충전시 처리수 또는 방전시 폐수)의 이온전도도(실시예 1, 실시예 4 및 비교예), 충전 사이클 수에 따른 충전량(실시예 1~6 및 비교예), 시간에 따른 방전속도(실시예 1, 실시예 4 및 비교예)를 측정하여 도 5a, 5b~도 7a, 7b에 각각 그래프로 나타내었다. Each of the electrosorption deionized cells prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples was operated under the following conditions, and the ion conductivity of the effluent (ie, treated water during charging or waste water during discharge) according to the treatment time (Example 1, Example 4 and Comparative Example), the charge amount (Examples 1 to 6 and Comparative Example) according to the number of charge cycles, the discharge rate (Example 1, Example 4 and Comparative Example) with time by measuring the 5a, 5b ~ 7a and 7b are respectively shown graphically.

① 셀의 운전은 상온에서, 전극이 전해액에 잠긴 상태에서 진행하였다.(1) Operation of the cell was performed at room temperature with the electrode submerged in the electrolyte.

② 유입수로는 IEC 60734 기준 경수를 사용하였으며, 유속을 30 mL/min으로 유지하였다.② Inflow water was used as IEC 60734 standard hard water, and the flow rate was maintained at 30 mL / min.

③ 정전압(2.0V)으로 10분간 충전한 다음, 전기적으로 쇼트시켜 20분간 방전시켰다.
③ Charged with a constant voltage (2.0V) for 10 minutes, and then electrically shorted for 20 minutes.

상기 충전량은 하기 수학식 1에 의해 계산되는 값으로서, 도 4에 표시되어 있다. 도 4는 통상적인 전기 흡착 탈이온 장치를 사용하여 유입수를 처리할 경우, 처리시간에 따른 유출수의 이온전도도 변화를 예시적으로 나타낸 것으로, 충전량 및 방전량을 구하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이러한 충전량은 셀에 의한 유입수 중의 이온제거량과 비례한다.The filling amount is a value calculated by Equation 1 shown in FIG. 4. 4 is a diagram illustrating a method of obtaining a charge amount and a discharge amount by showing a change in ion conductivity of effluent water according to a treatment time when treating influent water using a conventional electroadsorption deionizer. This amount of charge is proportional to the amount of deionization in the influent water by the cell.

[수학식 1][Equation 1]

충전량 = (셀 통과전 측정한 유입수의 이온전도도 * 충전시간)-(시간에 따른 유출수의 이온전도도 곡선을 실제 충전시간 동안 적분한 값).Charge amount = (Ion conductivity of influent measured before cell passing * Charge time)-(Integrated ion conductivity curve of effluent with time over actual charge time).

한편, 방전량은 하기 수학식 2에 의해 계산되는 값으로서, 도 4에 표시되어 있다. 이러한 방전량은 전극으로부터의 이온탈착율과 비례한다.On the other hand, the discharge amount is a value calculated by the following equation (2), and is shown in FIG. This discharge amount is proportional to the ion desorption rate from the electrode.

[수학식 2][Equation 2]

방전량 = (시간에 따른 유출수의 이온전도도 곡선을 실제 방전시간 동안 적분한 값) - (셀 통과전 측정한 유입수의 이온전도도 * 방전시간).
Discharge amount = (Integrated ion conductivity curve of effluent over time during actual discharge time)-(Ion conductivity of influent measured before cell passing * discharge time).

도 5a 및 5b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전극을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치를 사용하여 유입수의 탈이온을 수행한 경우, 처리시간에 따른 유출수의 이온전도도 변화를 종래기술에 따른 전극을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치와 비교하여 도시한 그래프이다. 도 5a 및 5b에서, 오목 피크는 충전 피크이며, 볼록 피크는 방전 피크이다.Figures 5a and 5b is the electrode according to the prior art to change the ion conductivity of the effluent according to the treatment time when the deionization of the influent using an electroadsorption deionizer comprising an electrode according to an embodiment of the present invention, respectively It is a graph compared with the electroadsorption deionization apparatus including a. 5A and 5B, the concave peak is the charge peak and the convex peak is the discharge peak.

도 5a 및 5b를 참조하면, 실시예 1 및 실시예 4는, 비교예에 비해, 충전시에는 처리수의 이온전도도가 매우 낮은 수준까지 급격하게 떨어지고, 방전시에는 폐수의 이온전도도가 매우 높은 수준까지 급격하게 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터, 실시예 1 및 실시예 4가, 비교예에 비해, 유입수 중 이온제거량이 많고 탈이온 속도 및 전극의 재생속도가 빠르다는 사실을 알 수 있다.5A and 5B, in Examples 1 and 4, the ion conductivity of the treated water drops sharply to a very low level during charging, and the ion conductivity of the wastewater is very high during discharge. It appeared to increase rapidly. From these results, it can be seen that Example 1 and Example 4, compared with the comparative example, the amount of ion removal in the influent, the deionization rate and the regeneration rate of the electrode is faster.

도 6a 및 6b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전극을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치를 사용하여 유입수의 탈이온을 수행한 경우, 충전 사이클 수에 따른 충전량의 변화를 종래기술에 따른 전극을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치와 비교하여 도시한 그래프이다.6A and 6B illustrate an electrode according to the prior art for changing the amount of charge according to the number of charge cycles when deionization of influent water is performed using an electroadsorption deionization apparatus including an electrode according to an embodiment of the present invention. It is the graph shown compared with the electrosorbing deionizer containing.

도 6a 및 6b를 참조하면, 실시예 1~6에서 제조한 각각의 전기 흡착 탈이온 장치는, 비교예에서 제조한 전기 흡착 탈이온 장치에 비해, 충전량이 더 많은 것으로 나타났다. 충전량이 많을수록 탈이온 속도 및 탈이온량이 증가하게 된다. 더욱이, 실시예 4~6에서 제조한 각각의 전기 흡착 탈이온 장치는 충전 횟수가 증가해도 충전량의 저하가 미미한 것으로 나타나 전극의 수명 특성이 우수하다는 사실을 알 수 있다.6A and 6B, each of the electroadsorption deionizers prepared in Examples 1 to 6 was found to have a larger amount of charge than the electroadsorption deionizer produced in the comparative example. The larger the charge amount, the higher the deionization rate and the deionization amount. In addition, it can be seen that each of the electroadsorption deionizers prepared in Examples 4 to 6 shows a slight decrease in the charge amount even if the number of charges is increased, so that the life characteristics of the electrode are excellent.

도 6a 및 6b의 데이터 중 1회 충전량을 따로 정리하여 하기 표 4에 나타내었다.6A and 6B summarized once the amount of charge separately shown in Table 4 below.

실시예Example 1 One 실시예Example 2 2 실시예Example 3 3 실시예Example 4 4 실시예Example 5 5 실시예Example 6 6 비교예Comparative example 충전량Charge (uS(uS ·secSec /Of cmcm )) 2,257,0002,257,000 2,257,0002,257,000 1,512,0001,512,000 1,967,0001,967,000 1,595,0001,595,000 1,381,0001,381,000 1,199,0001,199,000 상대 opponent
충전량(%)Charge amount (%)
(( 비교예의Comparative Example 충전량 기준) Charge level)
188188 188188 126126 164164 133133 115115 100100

상기 표 4를 참조하면, 1회 충전시 충전량은 실시예 1~6이 비교예의 1.15~1.88배 수준인 것으로 나타났다.Referring to Table 4, it was found that the charge amount at the time of one charge was 1.15 to 1.88 times the level of Comparative Examples 1-6.

도 7a 및 7b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전극을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치를 사용하여 유입수의 탈이온을 수행한 경우, 시간에 따른 방전속도의 변화를 종래기술에 따른 전극을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치와 비교하여 도시한 그래프이다. 여기서, '방전속도'란 단위 시간당 방전량을 전체 방전량으로 나눈 값을 의미한다. 7A and 7B illustrate the electrode according to the prior art for changing the discharge rate with time when deionization of influent water is performed using an electroadsorption deionization apparatus including an electrode according to an embodiment of the present invention, respectively. It is a graph shown in comparison with the electrosorption deionization apparatus. Here, the 'discharge rate' means a value obtained by dividing the discharge amount per unit time by the total discharge amount.

도 7a 및 7b를 참조하면, 실시예 1 및 실시예 4에서 제조한 각각의 전기 흡착 탈이온 장치는, 비교예에서 제조한 전기 흡착 탈이온 장치에 비해, 방전속도가 더 빠른 것으로 나타났다. 방전속도가 빠를수록 전극의 재생속도가 빨라지고, 전극의 재생에 소모되는 유입수의 양은 줄어들게 된다. 7A and 7B, each of the electroadsorption deionizers prepared in Examples 1 and 4 was found to have a faster discharge rate than the electroadsorption deionizers prepared in Comparative Example. The faster the discharge rate, the faster the regeneration rate of the electrode, and the amount of influent water consumed to regenerate the electrode is reduced.

이상에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 구현예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 구현예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다. Although the preferred embodiment according to the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, this is merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Could be. Therefore, the protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.

10: 전기화학 셀 11: 반응용기
12: 전해액 13a, 101a: 양극
13b, 101b: 음극 14, 103: 세퍼레이터
100: 전기 흡착 탈이온 장치 102a, 102b: 집전체
10: electrochemical cell 11: reaction vessel
12: electrolyte solution 13a, 101a: anode
13b, 101b: cathode 14, 103: separator
100: electroadsorption deionizer 102a, 102b: current collector

Claims (17)

소수성 활물질을 포함하는 전극을 전기화학적으로 산화시키는 단계를 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법.A method for producing an electrode for an electroadsorption deionization device comprising electrochemically oxidizing an electrode comprising a hydrophobic active material. 제1항에 있어서,
상기 전극은 바인더 및 도전제를 추가로 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법.
The method of claim 1,
The electrode is a method of manufacturing an electrode for an electroadsorption deionizer further comprising a binder and a conductive agent.
제2항에 있어서,
상기 전극은 분말 형태의 소수성 활물질을 사용하여 제조된 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법.
The method of claim 2,
The electrode is a method of manufacturing an electrode for an electroadsorption deionization device manufactured using a hydrophobic active material in the form of a powder.
제1항에 있어서,
상기 소수성 활물질은 탄소 재료를 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법.
The method of claim 1,
The hydrophobic active material is a method for producing an electrode for an electroadsorption deionizer comprising a carbon material.
제4항에 있어서,
상기 탄소 재료는 활성탄, 탄소나노튜브(CNT), 메조포러스 카본(mesoporous carbon), 활성탄소 섬유, 흑연 및 흑연 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법.
The method of claim 4, wherein
The carbon material is a method for producing an electrode for an electroadsorption deionization device comprising at least one selected from the group consisting of activated carbon, carbon nanotubes (CNT), mesoporous carbon, activated carbon fibers, graphite and graphite oxide. .
제5항에 있어서,
상기 흑연은 고표면적 흑연(HSAG: high surface area graphite)을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법.
The method of claim 5,
And said graphite comprises high surface area graphite (HSAG).
제1항에 있어서,
상기 전극의 전기화학적 산화는, 상기 전극, 대응전극, 이러한 전극들이 잠긴 전해액, 및 상기 전극과 대응전극을 전기적으로 절연시키는 세퍼레이터를 포함하는 전기화학 셀에서 이루어지고,
상기 전기화학 셀에서 상기 전극은 양극(cathode)으로 작용하고, 상기 대응전극은 음극(anode)으로 작용하는 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법.
The method of claim 1,
The electrochemical oxidation of the electrode is made in an electrochemical cell comprising the electrode, the counter electrode, the electrolyte in which these electrodes are locked, and a separator that electrically insulates the electrode from the counter electrode,
In the electrochemical cell, the electrode acts as a cathode and the corresponding electrode acts as an anode.
제7항에 있어서,
상기 전극 및 대응전극은 서로 동일하거나 상이한 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법.
The method of claim 7, wherein
The electrode and the corresponding electrode is the same or different method for producing an electrode for an electroadsorption deionization device.
제7항에 있어서,
상기 전해액은 산성, 알칼리성 또는 중성 용액인 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법.
The method of claim 7, wherein
The electrolytic solution is a method of producing an electrode for an electroadsorption deionization device is an acidic, alkaline or neutral solution.
제7항에 있어서,
상기 전극의 전기화학적 산화단계에서, 상기 전기화학 셀에 충전되는 전하량은 20~30,000C/g인 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법.
The method of claim 7, wherein
In the step of electrochemical oxidation of the electrode, the amount of charge charged in the electrochemical cell is 20 ~ 30,000C / g The method of manufacturing an electrode for an electroadsorption deionizer.
제7항에 있어서,
상기 전극의 전기화학적 산화에 의해, 상기 전극과 친수성 전해액의 접촉각이 감소하는 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법.
The method of claim 7, wherein
The electrochemical oxidation of the electrode, the contact angle between the electrode and the hydrophilic electrolyte is reduced, the manufacturing method of the electrode for electrosorption deionization device.
제1항에 있어서,
상기 전기화학적으로 산화된 전극을 세척액으로 세척하는 단계를 추가로 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치용 전극의 제조방법.
The method of claim 1,
The method of manufacturing an electrode for an electroadsorption deionization device further comprising the step of washing the electrochemically oxidized electrode with a washing liquid.
전기화학적으로 산화된 활물질을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치용 전극. An electrode for an electroadsorption deionization device comprising an electrochemically oxidized active material. 제13항에 있어서,
산성 관능기를 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치용 전극.
The method of claim 13,
An electrode for an electroadsorption deionizer comprising an acidic functional group.
제14항에 있어서,
상기 전극의 단위 무게당 상기 산성 관능기의 함량은 0.7~5mmol/g인 전기 흡착 탈이온 장치용 전극.
The method of claim 14,
The amount of the acidic functional group per unit weight of the electrode is an electrode for electroadsorption deionization device is 0.7 ~ 5mmol / g.
제14항에 있어서,
상기 산성 관능기는 카르복실기(COOH), 락톤기(COO) 및 페놀기로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 전기 흡착 탈이온 장치용 전극.
The method of claim 14,
And said acidic functional group comprises at least one selected from the group consisting of a carboxyl group (COOH), a lactone group (COO) and a phenol group.
제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 전극을 구비하는 전기 흡착 탈이온 장치.Electrosorption deionization apparatus provided with the electrode as described in any one of Claims 13-16.
KR1020100000577A 2010-01-05 2010-01-05 Method of preparing electrode for capacitive deionization device, electrode for capacitive deionization device, and capacitive deionization device having the electrode KR20110080393A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100000577A KR20110080393A (en) 2010-01-05 2010-01-05 Method of preparing electrode for capacitive deionization device, electrode for capacitive deionization device, and capacitive deionization device having the electrode
US12/875,510 US20110162960A1 (en) 2010-01-05 2010-09-03 Method of preparing an electrode for a capacitive deionization device, an electrode for a capacitive deionization device, and a capacitive deionization device having the electrode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100000577A KR20110080393A (en) 2010-01-05 2010-01-05 Method of preparing electrode for capacitive deionization device, electrode for capacitive deionization device, and capacitive deionization device having the electrode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110080393A true KR20110080393A (en) 2011-07-13

Family

ID=44224071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100000577A KR20110080393A (en) 2010-01-05 2010-01-05 Method of preparing electrode for capacitive deionization device, electrode for capacitive deionization device, and capacitive deionization device having the electrode

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20110162960A1 (en)
KR (1) KR20110080393A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9771282B2 (en) 2014-02-10 2017-09-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Composition for electrode of capacitive deionization apparatus, and electrode including same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013018917A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-13 Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen System and method for monitoring a substrate for damage and / or for protecting a substrate from damage
MX2021011890A (en) * 2019-03-29 2021-12-15 Controlamatics Corp Process for producing highly activated electrode through electro-activation.

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0888148A (en) * 1994-09-20 1996-04-02 Isuzu Motors Ltd Electrode of electric double layer capacitor and manufacture thereof
JPH10214625A (en) * 1997-01-29 1998-08-11 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Negative electrode for lithium secondary cell
JP3834746B2 (en) * 1999-09-22 2006-10-18 潤二 伊藤 Porous rubber electrode binder, porous rubber electrode using the same, and porous rubber electrode substrate
US6781817B2 (en) * 2000-10-02 2004-08-24 Biosource, Inc. Fringe-field capacitor electrode for electrochemical device
JP4762424B2 (en) * 2001-03-12 2011-08-31 昭和電工株式会社 Activated carbon, manufacturing method thereof, and electric double layer capacitor using the activated carbon
US7052591B2 (en) * 2001-09-21 2006-05-30 Therasense, Inc. Electrodeposition of redox polymers and co-electrodeposition of enzymes by coordinative crosslinking
US20070158185A1 (en) * 2003-08-06 2007-07-12 Biosource, Incorporated Power efficient flow through capacitor system
US8241470B1 (en) * 2006-06-28 2012-08-14 Tantalum Pellet Company Method of anodizing
US20090050258A1 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 University Of South Carolina Development of pem fuel cell electrodes using pulse electrodeposition
TWI478875B (en) * 2008-01-31 2015-04-01 Solvay Process for degrading organic substances in an aqueous composition
KR20100064633A (en) * 2008-12-05 2010-06-15 삼성전자주식회사 Electrode for capacitive deionization, and capacitive deionization device and electric double layer capacitor having same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9771282B2 (en) 2014-02-10 2017-09-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Composition for electrode of capacitive deionization apparatus, and electrode including same

Also Published As

Publication number Publication date
US20110162960A1 (en) 2011-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101686270B1 (en) Bipolar electrode and supercapacitor desalination device, and methods of manufacture
KR20110080893A (en) Deionization device
Volfkovich Capacitive deionization of water (a review)
KR101004707B1 (en) Electrode and electronic cell using it for eliminating ions in water
KR101063913B1 (en) Capacitive Deionization Electrode and Its Manufacturing Method Thereof
US20110042205A1 (en) Capacitive deionization device
KR101029090B1 (en) Capacitive Deionization Electrode using ion-exchangeable engineering plastic and Its Manufacturing Method Thereof
CN103936116A (en) Manganese dioxide/carbon combined electrode and electric adsorption method for electrically adsorbing heavy metal ions from water
WO2010032407A1 (en) Carbon material for electric double layer capacitor and process for producing the carbon material
US20100170784A1 (en) Integrated electrode-current collector sheet for capacitive deionization, capacitive deionization device and electric double layer capacitor having the same
KR102092943B1 (en) Composition for electrode of capacitive deionization apparatus, and electrode including same
US20100140096A1 (en) Electrode for capacitive deionization, capacitive deionization device and electric double layer capacitor including the electrode
KR20150057752A (en) Composition for electrode of capacitive deionization apparatus, and electrode including same
Zhang et al. Polypyrrole nanowire modified graphite (PPy/G) electrode used in capacitive deionization
KR101047335B1 (en) Manufacturing Method of Electrode
CN105428089B (en) A kind of condenser type concentration difference generation technology
KR20090085756A (en) Activated carbon for electrode, preparation method thereof and water softener system for comprising the same
Chen et al. Cationic fluorinated polymer binders for microbial fuel cell cathodes
KR20140145017A (en) Capacitive deionization apparatus and methods of treating fluid using the same
KR20210037343A (en) Multi-channel membrane capacitive deionization with enhanced deionization performance
KR20110080393A (en) Method of preparing electrode for capacitive deionization device, electrode for capacitive deionization device, and capacitive deionization device having the electrode
Liu et al. Penicillin fermentation residue biochar as a high-performance electrode for membrane capacitive deionization
KR101526246B1 (en) Composite Electrode For Water Treatment And Method For Manufacturing The Same And Water Treatment System
CN113213598A (en) Ti-MXene derived sodium titanium phosphate/graphene composite material and preparation method and application thereof
KR20150035265A (en) Capacitive deionization electrodes and production methods thereof, and capacitive deionization apparatus including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application