KR20160028997A - 전해장치용 내부식성 및 전기 전도성 표면 - Google Patents

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트레드스톤 테크놀로지스, 인크.
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Abstract

전해장치 작동 조건에 사용되는 금속 부품의 부식 (예를 들어, 높은 전기화학 전위 산화 및 수소 취화)을 방지하기 위한 금속 표면 구조의 제공 방법 및 처리 방법. 금속 판의 산화물 표면 스케일은 부식을 방지하기 위해 사용되고, 예를 들어 귀금속 또는 탄소와 같은 전기 전도성 재료는 금속 부품의 표면 전기 전도도를 제공하기 위해 사용된다. 본 방법에 의해 유리하게도 높은 전기 전도도 및 장기간 작동을 위한 내부식성을 필요로 하는 전해장치용 금속 부품이 저가로 생산된다.

Description

전해장치용 내부식성 및 전기 전도성 표면 {CORROSION RESISTANT AND ELECTRICALLY CONDUCTIVE SURFACE FOR ELECTROLYZERS}
<관련 출원의 상호 참조>
본 출원은 2013년 2월 12일에 출원된 미국 가출원 일련 번호 61/763,648, 2013년 3월 11일에 출원된 미국 가출원 일련 번호 61/776,189 및 2013년 6월 28일에 출원된 미국 특허 출원 번호 13/931,393에 대한 우선권을 주장하며, 이들 출원은 그 전문이 본원에 원용된다.
본 발명의 실시양태는 전해장치에 사용되는 금속 부품에 있어서 금속 표면의 전기 전도성 및 내부식성의 향상에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 실시양태는 금속 표면의 전기 전도도 및 수소 취화에 대한 내성을 개선하는 방법에 관한 것이다.
전해장치는 전기력을 사용하여 물을 수소 및 산소로 분할할 수 있는 전기화학 장치이다. 전해장치 셀의 전형적인 구조는 전기화학 반응을 위한 막-전극-조립체 (MEA), 산소 및 수소를 전극으로부터 멀리 수송하기 위한 가스 확산 층 (GDL), 및 추가의 필수 하드웨어를 포함한다. 실용적인 전해장치는 충분한 수소 또는 산소 생산능을 위해 다수의 셀을 포함한다. 이들 셀은 양극성 분리 판을 사용하여 직렬로 연결되어, 예를 들어 말단 판, 셀 프레임, 가스켓 등과 같은 다른 필수 하드웨어와 함께 스택을 구성한다. 분리 판의 한 측면은 하나의 셀의 수소 챔버와 대면하고, 분리 판의 다른 측면은 인접한 셀의 산소 챔버와 대면한다 (즉, 분리 판은 양극성임). 시스템 구조에 따라, 보다 큰 전해장치 시스템은 높은 용량을 위해 다수의 스택을 포함할 수 있다.
산소 챔버 및 수소 챔버 내에서의 작업 조건의 차이로 인해, GDL 및 분리 판에 대한 요건은 상이하다. 이들 부품에 대한 공통적인 요건은 전기 전도성이어야 한다는 것이다. 산소 챔버 내에서, GDL 및 분리 판은 전형적으로 1.5 VSHE를 초과하는 높은 전기화학 전위에서 전기화학적 부식에 대한 우세한 내성을 가져야 한다. 한편, 수소 챔버 내에서, GDL 및 분리 판은 특히 고압 전해장치에 있어서 수소 취화에 대한 탁월한 내성을 가져야 한다. 전기화학적 부식은 높은 전기 저항을 나타내는 표면 상의 두꺼운 산화물 층을 생성시키며, 전해장치의 에너지 효율을 감소시킨다. 수소 취화는 판의 기계적 특성에 영향을 미쳐 스택의 기계적 고장을 유발한다.
이들 성능 요건을 충족시키기 위해, 통상의 전해장치는 2 조각의 금속 판을 사용하여 양극성 판을 형성한다. 산소 측면 상에는, 백금으로 도금된 티타늄 판이 높은 전기화학 전위 부식 내성을 위해 사용된다. 수소 측면 상에는, 지르코늄 판이 수소 취화를 방지하기 위해 사용된다. 백금-도금된 티타늄 메쉬, 스크린 또는 다공성 판은 전형적으로 산소 챔버 내에서 GDL로서 사용된다. 이들 부품은 매우 고가이다.
따라서, 전해장치 비용을 감소시키기 위해 저비용 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 더욱이, 구체적으로 양극성 판에 대해, 단일편 금속 판은 스택 구조를 단순화하고 비용을 절감하기 위해 높은 전기화학 전위 부식 및 수소 취화 모두에 대해 내성을 나타내는 것이 요구되고 있다.
도 1a는 본원에 개시된 실시양태에 따른, 판의 양 측면 상에 귀금속을 갖는 양극성 판의 개략도이다.
도 1b는 본원에 개시된 실시양태에 따른, 판의 양 측면 상에 귀금속을 갖고 판의 한 측면 상에만 산화물 층을 갖는 양극성 판의 개략도이다.
도 2a는 본원에 개시된 실시양태에 따른, 판의 한 측면 상에 귀금속을 갖고 다른 측면 상에 탄소를 갖는 양극성 판의 개략도이다.
도 2b는 본원에 개시된 실시양태에 따른, 판의 한 측면 상에 귀금속을 갖고 다른 측면 상에 탄소를 가지며, 판의 탄소 측면 상에만 산화물 층을 갖는 양극성 판의 개략도이다.
도 3은 본원에 개시된 실시양태에 따라, 금속 판의 외부 표면에 귀금속 아일랜드를 갖는 산소 가스 확산 층의 개략도이다.
도 4는 일반 티타늄 양극성 판, 및 한 측면 상에 백금 (Pt) 아일랜드를 갖고 다른 측면 상에 금 (Au) 아일랜드를 갖는 티타늄 양극성 판의 압축 압력과 판 관통 저항 (TPR)을 도시한 그래프이다.
도 5a 내지 5b는 본원에 개시된 실시양태에 따른, 티타늄 (Ti) 기판 표면 상의 금 (Au) 및 백금 (Pt) 도트의 주사 전자 현미경 (SEM) 영상이다.
도 6a 내지 6b는 본원에 개시된 실시양태에 따른, 다공성 티타늄 (Ti) 기판 상의 백금 (Pt) 도트의 SEM 영상이다.
도 7은 본원에 개시된 실시양태에 따른, 티타늄 (Ti) 기판 상의 루테늄 (Ru) 도트의 SEM 영상이다.
도 8은 본원에 개시된 실시양태에 따른, 티타늄 (Ti) 기판 상의 은 (Ag) 도트의 SEM 영상이다.
도 9는 본원에 개시된 실시양태가 사용될 수 있는 예시적인 전해장치 셀이다.
하기 상세한 설명에, 하기 논의되는 바람직한 실시양태의 완전한 이해를 제공하기 위해 재료의 유형 및 치수와 같은 다수의 구체적 세부사항이 기재되어 있다. 바람직한 실시양태와 관련하여 논의되는 세부사항은 본 발명을 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다. 또한, 이해의 용이성을 위해, 특정 방법 단계는 개별적인 단계로서 기재되었지만, 이들 단계가 수행에 있어서 반드시 별개이거나 순서 의존성인 것으로 간주되어서는 안된다.
본원에 개시된 실시양태의 목적은 전해장치 작동 조건에 사용되는 금속 부품의 부식 (즉, 높은 전기화학 전위 산화 및 수소 취화)을 방지하기 위한 금속 표면 구조 및 처리 공정을 제공하는 것이다. 금속 판의 산화물 표면 스케일은 부식을 방지하기 위해 사용되고, 예를 들어 귀금속 또는 탄소와 같은 전기 전도성 재료는 금속 부품의 표면 전기 전도도를 제공하기 위해 사용된다.
개시된 방법의 이점은 저비용으로 높은 전기 전도도 및 장기간 작동을 위한 내부식성을 필요로 하는 전해장치용 금속 부품을 생산할 수 있다는 점이다.
전해장치 내 금속 부품을 보호하기 위해 금속의 두꺼운 표면 산화물 층 및 전기 전도성이고 화학적으로 불활성인 코팅 재료의 조합을 사용하는 방법이 제공된다. 이들 두 재료의 조합은 금속 부식 보호를 위한 완전한 무결함 전기 전도성 코팅에 대한 필요성을 제거할 것이다.
베이스 금속 재료는 티타늄 (Ti), 니오븀 (Nb), 탄탈럼 (Ta), 스테인레스 스틸 및 니켈일 수 있다. 대부분의 응용분야에서 티타늄이 바람직한 재료이다.
전기 전도성이고 화학적으로 불활성인 (내부식성) 재료는 귀금속 및 탄소일 수 있다. 백금 (Pt)은 산소 챔버용 부품에 사용되는 바람직한 재료이다. 탄소, 금 (Au) 및 루테늄 (Ru)은 수소 챔버용 부품에 사용되는 바람직한 재료이다. 그러나, 예를 들어 은 (Ag), 루테늄 (Ru) 또는 인듐 (IR)과 같은 임의의 귀금속이 챔버용 부품에 사용될 수 있음을 인식해야 한다. 임의의 통상의 침착 공정이 이들 재료를 기판 표면 상에 침착시키기 위해 사용될 수 있다. 귀금속에 대해서는, 열 분무 기술이 바람직한 공정이다. 탄소에 대해서는, 물리적 증착 (PVD)이 바람직한 공정이다.
기판 상의 전도성 재료의 표면 피복률은 0.5 내지 99.9%이다. 귀금속의 경우에, 피복률은 비용이 절감되도록 가능한 한 낮다. 바람직한 피복률은 50% 또는 20% 미만이다. 수소 챔버에 탄소를 사용하는 경우에, 피복률은 (불가피한 결함 제외) 100%에 근접할 수 있다. 한 실시양태에서, 산화물 층의 두께 범위는 1 nm 내지 1,000 nm이고, 바람직한 범위는 10 nm 내지 100 nm이다.
전도성 재료는 필요에 따라 격리된 아일랜드, 연결된 스팟(spot), 또는 전면 코팅 형태일 수 있다.
전도성 재료를 침착시킨 후에, 두꺼운 산화물 층을 금속 판 표면 (이는 본래 얇은 산화물 층을 가짐) 상에서 성장시킨다. 산화물 층은 애노드처리, 열 산화, 플라즈마 산화, 또는 임의의 다른 유사한 산화 방법에 의해 성장시킬 수 있다. 바람직한 방법은 공기 또는 제어된 분위기 중에서의 열 산화이다. 이러한 산화물 층은 산소 챔버 내에서 금속 부품의 전기화학적 산화 내성을 증진시키며, 수소 챔버 내에서 수소 흡수를 차단한다. 열 분무 공정이 전도성 재료의 침착을 위해 사용되는 경우에는, 두꺼운 산화물 층을 동시에 성장시킬 수 있다. 대안적으로, 금속 기판을 충분히 긴 기간 동안 산소 또는 물 함유 환경 중에서 저장함으로써 금속 기판 표면 상의 산화물 층을 성장시킬 수 있다.
산소 챔버용 GDL의 경우에, 금속 메쉬, 금속 스크린 또는 다공성 판에는 그의 외부 표면의 작은 부분을 피복하는 소량의 귀금속이 침착될 수 있다. 산화물 층은 전해장치에 조립해 넣기 전에 열 산화에 의해, 또는 추가의 처리 없이 전해장치의 내부를 애노드처리하는 것에 의해 표면의 나머지 부분 상에서 성장될 수 있다.
양극성 판의 경우에, 산소 측면 및 수소 측면 상에 사용되는 전도성 재료는 상이할 수 있다. 한 예에서, 두꺼운 산화물 층은 양극성 판을 전해장치 스택에 조립해 넣기 전에 수소 측면 상에서 성장된다. 또 다른 예에서, 산화물 층은, 스택을 조립하고 충분히 긴 기간 동안 저장한 후에, 판을 스택 내에서 산소 또는 물과 접촉시킴으로써 성장될 수 있다.
도 1a에 도시된 바와 같은 금속 양극성 판에 적합한 한 실시양태에서, 격리된 백금 아일랜드(11)가 금속 판(12) 표면의 한 측면 상에 침착되고, 격리된 금 아일랜드(13)가 금속 판(12) 표면의 다른 측면 상에 침착되어 있다. 이어서, 두꺼운 산화물 층(14)이 금속 판 표면 상에 형성된다 (금 및 백금 아일랜드에 의해 피복된 영역 제외). 백금 아일랜드(11)가 있는 판 측면은 산소 챔버에 사용되고, 금 아일랜드(13)가 있는 다른 측면은 수소 챔버에 사용된다. 두꺼운 표면 산화물 층(14)은 금속 판(12)으로의 수소 흡수를 방지하기 위해 사용된다. 이러한 실시양태의 변형이 도 1b에 도시되어 있다. 두꺼운 산화물 층(14A)은 수소 챔버에 사용되는 금 도트(13A)가 있는 금속 판(12A)의 측면 상에만 성장되어 있다. 백금 아일랜드(11A)는 도 1a에 도시된 백금 아일랜드(11)와 동일하다.
도 2a에 도시된 바와 같은 금속 양극성 판에 적합한 또 다른 실시양태에서, 격리된 백금 아일랜드(21)가 금속 판(22) 표면의 한 측면 상에 침착되고, 탄소 층(23)이 금속 판(22) 표면의 다른 측면 상에 침착되어 있다. 실용적 관점에서 볼 때, 탄소 코팅은 핀홀 및 미세균열과 같은 일부 결함(24)을 갖는다. 이들 결함(24) 하의 금속 판(22) 표면 부분은 탄소(23)에 의해 피복되지 않을 것이다. 따라서, 두꺼운 산화물 층(25)을 결함(24) 영역 및 백금 도트(21)에 의해 피복되지 않은 금속 판(22)의 다른 측면 상의 영역에서 성장시켜 금속 판(22)를 보호한다. 백금 아일랜드(21)가 있는 판 측면은 산소 챔버에 사용되고, 탄소 코팅(23)이 있는 다른 측면은 수소 챔버에 사용된다. 탄소 층(23) 및 두꺼운 산화물 층(25)은 함께 수소 챔버 내에서 금속 표면을 완전하게 피복하여 금속 판(22)으로의 수소 흡수를 방지한다. 이러한 실시양태의 변형이 도 2b에 도시되어 있다. 두꺼운 산화물 층(25A)은, 수소 챔버에 사용되는 금속 판(22A)의 탄소 코팅된 측면 상의 탄소 층 결함(24A) 상에만 성장되어 있다. 백금 아일랜드(21A)는 도 2a에 도시된 백금 아일랜드(21)와 동일하다.
산소 챔버에 사용되는 가스 확산 층에 적합한 또 다른 실시양태가 도 3에 도시되어 있다. 금속 스크린 또는 다공성 금속 판(33)이 기판 재료로 사용되며, 격리된 백금 아일랜드(32)가 기판(33)의 외부 표면 상에 침착되어 있다. 백금 아일랜드(32)는 전해장치 내에서 사용시에 전극과 양극성 판 사이에서 전자를 수송하기 위한 GDL의 전기 접점으로서 사용될 것이다.
개시된 원리에 따른 한 응용예에서, 조밀한 0.1 mm 두께의 티타늄 판이 양극성 판을 위한 기판 재료로서 사용된다. 백금 입자를 판 표면의 한 측면 상에 열 분무하고, 금 입자를 판 표면의 다른 측면 상에 분무한다. 백금 및 금 둘 다는 작은 아일랜드/도트 형태로 판 표면의 대략 10%를 피복한다. 이어서, 판을 공기 중에서 열 처리하여 산화물 층을 성장시킨다. 이러한 응용예의 실행가능성을 측정하는 한 방식은 판 관통 전기 저항 (TPR)을 측정하는 것이다. 판 관통 전기 저항 (TPR)은 50 내지 250 psi의 압축 압력 하에 2장의 다공성 탄소 종이 (TGP-H-060 도레이 페이퍼(Toray Paper)) 사이에 티타늄 판을 샌드위치시킴으로써 측정되며, 도 4에 그래프로 도시되어 있다. 곡선(41)은 본원에 개시된 바와 같이 백금 (Pt) 및 금 (Au) 아일랜드가 있는 티타늄 (Ti) 판의 TPR이다. 곡선(42)은 백금 (Pt) 및 금 (Au) 아일랜드가 없는 티타늄 (Ti) 판의 TPR이다. 도 4의 비교는 백금 및 금 아일랜드가 티타늄 (Ti) 판의 TPR을 유효하게 감소시키는 것을 보여준다. 티타늄 (Ti) 판 상의 금 (Au)(51) 및 백금 (Pt)(52) 아일랜드/도트의 주사 전자 현미경 (SEM) 영상이 도 5a 및 5b에 각각 제시되어 있다.
상기 언급된 바와 같이, 개시된 실시양태는 수소 취화에 대한 내성을 나타낸다. 이러한 수소 취화 내성은 다음 실험에서 증명된다. 상업적 순수 티타늄 판이 실험용 기판으로서 사용된다. 열 분무 방법에 의해, 일부 판에는 백금 (Pt) 아일랜드를 침착시키고, 일부 판에는 금 (Au) 아일랜드를 침착시킨다. 백금 또는 금 침착 후에, 판을 공기 중에서 고온에서 산화시킨다. 이어서, 수소 취화 실험은 백금 또는 금이 있는 판을 760 psi의 수소 분위기 중에 넣고, 이를 대략 100℃에서 1000시간 동안 유지시킴으로써 수행된다. 이어서, 판에서의 수소 함량을 화학적 원소 분석법에 의해 분석한다. 금 아일랜드가 있는 판에서의 수소 농도는 73 백만분율 (ppm)이며, 이는 고압 수소 시험 전 최초의 재료와 대략 동일한 농도이다. 한편, 백금 아일랜드가 있는 판에서의 수소 농도는 동일 조건 하에 720 ppm으로 증가한다. 이러한 실험은, 금 아일랜드 및 티타늄 산화물 표면 층을 사용하여 전해장치의 수소 챔버 내에서 금속 판에 대한 수소 취화 부식을 회피할 수 있다는 것을 보여준다.
개시된 원리에 따른 또 다른 응용예에서, 조밀한 티타늄 판이 양극성 판용 기판 재료로서 사용된다. 백금이 산소 측면 상에 사용되고, 탄소가 수소 측면 상에 사용된다. 백금 및 탄소 둘 다를 티타늄 판 표면 상에 침착시킨 후에, 티타늄 판을 아르곤과 미량의 산소 중에서 열 처리하여 두꺼운 산화물 층을 성장시켜서, 탄소 코팅의 결함에 의해 노출된 티타늄 표면을 피복한다. 아르곤 중 미량의 산소는 탄소를 산화시킬 수는 없지만, 산소와의 탄소 및 티타늄 반응 사이의 반응 자유 에너지 차이로 인해 티타늄을 산화시킬 수 있다. 탄소 및 티타늄 산화물 층은 함께 티타늄 기판을 완전히 피복하여 수소 취화로부터 보호할 수 있다.
상기 언급된 바와 같이, 다공성 티타늄 판이 산소 챔버용 GDL에 기판으로서 사용된다. 판의 공극 크기는 전해장치의 작동 압력에 의해 결정된다. 백금을 판의 외부 표면 상에 침착시킨다. 티타늄의 외부 표면 상의 백금의 피복률은, 예를 들어 10 내지 20%이다. 다공성 티타늄 판 상의 백금 도트(61, 62)의 SEM 영상이 도 6a 내지 6b에 제시되어 있다.
개시된 원리에 따른 또 다른 응용예에서, 조밀한 0.1 mm 두께의 티타늄 판이 양극성 판용 기판 재료로서 사용된다. 백금 입자를 판 표면의 한 측면 상에 열 분무하고, 루테늄 (Ru) 입자를 판 표면의 다른 측면 상에 분무한다. 판의 표면 상의 백금 (Pt) 및 루테늄 (Ru) 둘 다는 작은 아일랜드 형태이다. 이어서, 판을 공기 중에서 열 처리하여 산화물 층을 성장시킨다. 티타늄 (Ti) 판 상의 루테늄 (Ru) 아일랜드(71)의 SEM 영상이 도 7에 제시되어 있다.
개시된 원리에 따른 또 다른 응용예에서, 조밀한 0.1 mm 두께의 티타늄 판이 양극성 판용 기판 재료로서 사용된다. 백금 입자를 판 표면의 한 측면 상에 열 분무하고, 아질산은 용액을 판 표면의 다른 측면 상에 열 분무한다. 아질산은은 고온의 화염 내에서 은 금속으로 분해되어 판 표면 상에 은 금속 입자로서 침착될 것이다. 판 표면 상의 백금 및 은 둘 다는 작은 아일랜드 형태이다. 이어서, 판을 공기 중에서 열 처리하여 산화물 층을 성장시킨다. 티타늄 (Ti) 판 상의 은 (Ag)(81)의 SEM 영상이 도 8에 제시되어 있다.
상기 언급된 바와 같이, 개시된 처리된 금속 기판은 전해장치 셀 내 단일편 양극성 판 및/또는 산소 가스 확산 층으로서 사용될 수 있으며, 그의 한 예가 도 9에 도시되어 있다. 도 9는 양성자 교환 막 (PEM) 또는 알칼리 교환 막 (AEM) 전해장치 셀 모듈의 단순화된 개략적 다이어그램을 도시하며, 이는 하기에서 단순히 전해장치 셀 모듈(600)로서 지칭된다. 전해장치 스택은, 전해질(621), 수소 생성을 위한 캐소드 촉매(622), 수소 가스 확산 층(623), 산소 생성을 위한 애노드 촉매(624), 산소 가스 확산 층(625) 및 양극성 분리 판(626)을 포함하는 다수의 반복적인 셀 모듈(600)로 구성되며, 그의 작동은 관련 기술분야에 널리 공지되어 있다.
상기 언급된 바와 같이, 본원에 개시된 실시양태는 상기 논의된 구체적 특징에 한정되는 것은 아님을 이해해야 한다. 예를 들어, 본원에 개시된 성장 조건은 단순한 예시이며, 성장은 기판을 장치 내에 배치하기 전 또는 후에 일어날 수 있음을 인식해야 한다. 사용되는 정확한 공정 (즉, 열 산화, 애노드처리, 플라즈마 산화)은 응용분야의 유형 또는 가공 비용에 따라 달라질 것이다.
상기 예는 단지 설명의 목적을 위해 제공된 것이며, 어떠한 방식으로든지 본 발명을 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다. 다양한 실시양태에 대해 언급되었지만, 본원에 사용된 단어는 설명 및 예시를 위한 단어이며 제한의 단어가 아니다. 또한, 특정한 수단, 재료 및 실시양태에 대한 언급이 제시되었지만, 본원에 개시된 특정사항으로 제한되지는 않는다. 또한, 실시양태는 첨부된 청구범위의 범주 내에 속하는 바와 같은 모든 기능적으로 등가인 구조, 방법 및 용도로 확장된다.
추가로, 요약서의 목적은 일반적으로는 특허청 및 공중, 특히 특허 또는 법률적 용어 또는 어법에 친숙하지 않은 관련 기술분야의 과학자, 기술자 및 전문가로 하여금 본 출원의 기술적 개시 사항의 본질을 신속히 검토하여 결정할 수 있도록 하기 위한 것이다. 요약서는 어떠한 방식으로든지 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.

Claims (29)

  1. 금속 기판을 제공하고;
    다수의 귀금속 아일랜드를 금속 기판의 적어도 한 표면 상에 침착시키고;
    산화물을 상기 적어도 한 표면 상에서 귀금속 아일랜드에 의해 피복되지 않은 영역에서 성장시키는 것
    을 포함하는, 전해장치 내에서 판으로서 사용하기 위한 금속 기판을 코팅하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 산화물을, 열 산화 공정을 사용하여 성장시키는 것인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 열 산화 공정을 공기 또는 제어된 환경 중에서 수행하는 것인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 금속 기판이 티타늄이고, 산화물이 산화티타늄인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 귀금속 아일랜드가 제1 귀금속을 포함하고 금속 기판의 제1 표면 상에 형성된 것이며,
    다수의 제2 귀금속 아일랜드를 금속 기판의 제2 표면 상에 침착시키는 것을 추가로 포함하고, 상기 제1 귀금속은 상기 제2 귀금속과 상이한 것인 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 귀금속이 금이고, 상기 제2 귀금속이 백금인 방법.
  7. 제6항에 있어서, 산화물을 기판의 제1 표면 상에서 금에 의해 피복되지 않은 영역에서만 성장시키는 것인 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제1 귀금속이 루테늄이고, 상기 제2 귀금속이 백금인 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 제1 귀금속이 은이고, 상기 제2 귀금속이 백금인 방법.
  10. 제1항에 있어서, 귀금속 아일랜드가 제1 귀금속을 포함하고 금속 기판의 제1 표면 상에 형성된 것이며,
    탄소 재료를 금속 기판의 제2 표면 상에 침착시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 산화물을 제2 표면 상에서 탄소 재료가 존재하지 않는 영역에서 추가로 성장시키는 것인 방법.
  12. 금속 기판을 제공하고;
    귀금속을 금속 기판의 제1 표면 상에 침착시키고;
    전기 전도성이고 화학적으로 불활성인 내부식성 재료를 금속 기판의 제2 표면 상에 제공하는 것
    을 포함하는, 전해장치에 사용하기 위한 금속 기판을 코팅하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 전기 전도성이고 화학적으로 불활성인 내부식성 재료가 상기 귀금속 또는 탄소 재료 중 1종을 포함하는 것인 방법.
  14. 제13항에 있어서, 금속 기판이 티타늄, 니오븀, 탄탈럼, 스테인레스 스틸 및 니켈 중 1종을 포함하는 것인 방법.
  15. 제13항에 있어서, 귀금속이 백금을 포함하는 것인 방법.
  16. 제12항에 있어서, 전기 전도성이고 화학적으로 불활성인 내부식성 재료가 탄소를 포함하는 것이며, 산화물을 제2 표면 상에서 탄소 재료에 의해 피복되지 않은 영역에서 성장시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 귀금속을 다수의 아일랜드로서 침착시키며, 산화물을 제1 표면 상에서 아일랜드에 의해 피복되지 않은 영역에서 성장시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  18. 제1 표면을 갖는 금속 부품;
    금속 기판의 제1 표면 상의 다수의 귀금속 아일랜드; 및
    금속 기판의 제2 표면 상의 전기 전도성이고 화학적으로 불활성인 내부식성 재료
    를 포함하는 전기화학 장치.
  19. 제18항에 있어서, 전기 전도성이고 화학적으로 불활성인 내부식성 재료가 상기 귀금속 또는 탄소 재료 중 1종을 포함하는 것인 장치.
  20. 제19항에 있어서, 금속 기판이 티타늄, 니오븀, 탄탈럼, 스테인레스 스틸 및 니켈 중 1종을 포함하는 것인 장치.
  21. 제19항에 있어서, 귀금속이 백금을 포함하는 것인 장치.
  22. 제18항에 있어서, 전기 전도성이고 화학적으로 불활성인 내부식성 재료가 탄소를 포함하고, 제2 표면 상에서 탄소에 의해 피복되지 않은 영역에서 성장된 산화물을 추가로 포함하는 것인 장치.
  23. 제22항에 있어서, 제1 표면 상에서 아일랜드에 의해 피복되지 않은 영역에서 성장된 산화물을 추가로 포함하는 것인 장치.
  24. 제18항에 있어서, 귀금속 아일랜드가 제1 귀금속을 포함하고, 전기 전도성이고 화학적으로 불활성인 내부식성 재료가 제2 귀금속을 포함하는 다수의 아일랜드를 포함하는 것인 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제1 귀금속이 금이고, 상기 제2 귀금속이 백금인 장치.
  26. 제25항에 있어서, 성장된 산화물이 기판의 제1 표면 상에서 금에 의해 피복되지 않은 영역에 존재하는 것인 장치.
  27. 제25항에 있어서, 성장된 산화물이 기판의 제1 표면 상에서 금에 의해 피복되지 않은 영역 및 제2 표면 상에서 백금에 의해 피복되지 않은 영역에 존재하는 것인 장치.
  28. 제24항에 있어서, 상기 제1 귀금속이 루테늄이고, 상기 제2 귀금속이 백금인 장치.
  29. 제24항에 있어서, 상기 제1 귀금속이 은이고, 상기 제2 귀금속이 백금인 장치.
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