KR20160101398A - 바륨타이타네이트층을 포함하는 복합 세라믹 전극의 제조방법 - Google Patents
바륨타이타네이트층을 포함하는 복합 세라믹 전극의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160101398A KR20160101398A KR1020150023877A KR20150023877A KR20160101398A KR 20160101398 A KR20160101398 A KR 20160101398A KR 1020150023877 A KR1020150023877 A KR 1020150023877A KR 20150023877 A KR20150023877 A KR 20150023877A KR 20160101398 A KR20160101398 A KR 20160101398A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrodeposition
- layer
- source
- lead
- dioxide
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/0026—Apparatus for manufacturing conducting or semi-conducting layers, e.g. deposition of metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/08—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances oxides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
- H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 복합 세라믹 전극의 제조방법은 a)바륨(Ba) 소스, 란타넘계 소스 및 납(Pb) 소스를 함유하는 제1전착 용액을 이용하여, 타이타늄 전극 상부에 바륨타이타네이트(BaTiO3)를 함유하는 제1층을 수열-전착(hydrothermal-electrodeposition)하는 단계; b) 상기 제1층 상부에 α-이산화납을 함유하는 제2층을 전착하는 단계; 및 c) 상기 제2층 상부에 β-이산화납을 함유하는 제3층을 전착하는 단계;를 포함한다.
Description
본 발명은 복합 세라믹 전극의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게, 균일한 결정립 크기를 갖는 바륨타이타네이트층과 이산화납층을 포함하는 세라믹 전극의 제조방법에 관한 것이다.
PbO2 전극은 부식에 대한 높은 저항성, 긴 수명, 저 비용 및 고전위에서 우수한 전해 산화 반응등의 장점을 가진다.
이에 따라, PbO2 전극은 폐수중의 유기물등을 양극산화에 의해 효율적으로 분해 가능하고, 수전해에 사용하는 경우 고농도의 오존 발생이 가능하여 전해 오존 발생용 양극으로도 사용가능하여, 전해처리, 도금, 폐수처리등 다양한 용도로 사용 가능하다.
그러나, PbO2 전극은 높은 부식성을 가지며 납의 용출 가능성이 있음에 따라, 안정성(stability) 및 활성(activity)이 우수한 PbO2 전극을 제조하기 위한 다양한 연구가 수행되고 있다.
일반적으로, PbO의 형성을 방지하며, 안정성 및 활성이 우수한 PbO2 전극을 제조하기 위해, 대한민국 공개특허 제1989-0008349호와 같이, 알루미늄, 납, 타티타늄, 탄탈륨, 카본 또는 금과 같은 기재 물질을 제안되거나, 전해도금(전착) 공정의 전해액 매질이나 첨가제등이 제안되거나, 전해도금시의 공정 조건등이 제안된 바 있다.
본 발명은 안정성이 우수하고 향상된 수명을 갖는 이산화납 복합 세라믹 전극의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 복합 세라믹 전극의 제조방법은 a)바륨(Ba) 소스, 란타넘계 소스 및 납(Pb) 소스를 함유하는 제1전착 용액을 이용하여, 타이타늄 전극 상부에 바륨타이타네이트(BaTiO3)를 함유하는 제1층을 수열-전착(hydrothermal-electrodeposition)하는 단계; b) 상기 제1층 상부에 α-이산화납을 함유하는 제2층을 전착하는 단계; 및 c) 상기 제2층 상부에 β-이산화납을 함유하는 제3층을 전착하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 세라믹 전극의 제조방법에 있어, 상기 란타넘계 소스는 La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Et, Tm, Yb 및 Lu에서 하나 이상 선택되는 원소의 소스일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 세라믹 전극의 제조방법에 있어, 상기 제1전착 용액은 바륨 소스 100몰을 기준으로, 0.1 내지 1몰의 란타넘계 소스를 함유할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 세라믹 전극의 제조방법에 있어, 상기 a) 단계의 수열-전착은 60 내지 80℃의 온도 및 1 내지 5 A/cm2의 전류밀도로 1분 내지 15분간 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 세라믹 전극의 제조방법에 있어, 상기 a) 단계의 수열-전착시, 상기 제1전착 용액에 산소 함유 가스가 공급될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 세라믹 전극의 제조방법에 있어, 상기 b) 단계의 전착은 제2 납소스, 염기 및 용매로 이루어진 제2전착 용액을 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 세라믹 전극의 제조방법에 있어, 상기 c) 단계의 전착은 제3 납소스, 산 및 용매로 이루어진 제3전착 용액을 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명은 상술한 제조방법으로 제조된 복합 세라믹 전극을 포함한다.
본 발명에 따른 제조방법은 세라믹 특성을 가짐과 동시에, 균일한 결정립 크기를 가지며 매끈한 표면을 갖는 바륨타이타네이트층에 의해 안정성 및 수명이 현저하게 향상된 이산화납 복합 세라믹 전극의 제조가 가능한 장점이 있으며, 80℃이하의 낮은 온도 하에서 이루어지는 3단계의 전착 공정에 의해 이산화납 복합 세라믹 전극의 제조가 가능한 장점이 있고, 전착 공정시 사용되는 모든 용액이 전착에 사용되는 원료, 용매, 산이나 염기만으로 이루어질 수 있고, 이산화납의 안정화나 활성을 위한 첨가제 및 원활한 전착을 위한 첨가제의 사용이 불필요한 장점이 있다.
이하 본 발명의 제조방법을 상세히 설명한다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 출원인은 전착(electro-deposition)을 이용하여 안정적이고 활성이 우수한 이산화납 전극을 제조하기 위해 장기간 연구를 수행한 결과, 놀랍게도 타이타늄 전극 상부에 바륨타이타네이트층을 형성한 후, 이산화납을 전착하는 경우, 이산화납의 전착시 Bi, Co, PTFE(polytetrafluoroethylene), HF(Hydrofluoric acid)등의 첨가제를 사용하지 않고도, 물리적으로 안정적이고 활성이 우수한 이산화납 전극이 제조됨을 발견하였으며, 나아가, 미량의 납산화물을 포함하는 바륨타이타네이트층을 형성하는 경우, 바륨타이타네이트의 전기적 특성이 세라믹(ceramic)으로 변화되고, 이산화납의 표면층을 갖는 복합 세라믹 전극이 제조됨을 발견하였다.
이러한 발견을 심화한 결과, 바륨타이타네이트층의 미세구조가, 적층되는 이산화납의 수명 및 안정성에 현저한 영향을 미치며, 균일하고 미세한 결정립을 갖는 바륨타이타네이트층 상부에 α-이산화납을 함유하는 제2층과 β-이산화납을 함유하는 제3층이 적층될 때, 이산화납층의 안정성 및 수명이 현저하게 향상되는 것을 발견하여 본 발명을 출원하기에 이르렀다.
본 발명에 따른 복합 세라믹 전극의 제조방법은 a)바륨(Ba) 소스, 란타넘계 소스 및 납(Pb) 소스를 함유하는 제1전착 용액을 이용하여, 타이타늄 전극 상부에 바륨타이타네이트(BaTiO3)를 함유하는 제1층을 수열-전착(hydrothermal-electrodeposition)하는 단계; b) 상기 제1층 상부에 α-이산화납을 함유하는 제2층을 전착하는 단계; 및 c) 상기 제2층 상부에 β-이산화납을 함유하는 제3층을 전착하는 단계;를 포함한다.
상세하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법은 바륨(Ba) 소스, 란타넘계 소스 및 납(Pb) 소스를 함유하는 제1전착 용액을 이용하여, 타이타늄 전극 상부에 란타넘계 원소로 도핑된 바륨타이타네이트(BaTiO3)를 함유하는 제1층을 수열-전착하는 단계; 납(Pb) 소스를 함유하는 염기성 제2전착 용액을 이용하여, 제1층 상부에 α-이산화납을 함유하는 제2층을 전착하는 단계; 및 납(Pb) 소스를 함유하는 산성 제3전착 용액을 이용하여, 제2층 상부에 β-이산화납을 함유하는 제3층을 전착하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, a) 단계에서, 바륨 소스와 함께, 납 소스와 란타넘계 소스를 같이 함유하는 제1전착 용액을 이용하여, 제1층을 수열-전착함에 따라, 타이타늄 전극 표면에는 산화납을 함유하며 란타넘계 원소로 도핑된 바륨타이타네이트의 제1층이 형성될 수 있다. 이에 의해, 제1층이 세라믹 특성을 가질 수 있으며, 나아가, 극히 미세하고 균일한 바륨타이타네이트 결정립들로 제1층이 형성될 수 있다.
a) 단계에서, 납 소스는 이산화납, 질산납 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 납 소스가 이산화납인 경우, 이산화납은 평균 입자크기가 10 내지 50nm인 나노입자일 수 있다.
바륨 소스는 염화바륨, 아세트산바륨, 질산바륨 및 수산화바륨에서 하나 또는 둘 이상 선택될 수 있다.
란타넘계 소스는 La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Et, Tm, Yb 및 Lu에서 하나 이상 선택되는 원소의 소스일 수 있다. 수십 내지 수백 나노미터 크기를 가지며, 균일한 크기의 바륨타이타네이트의 결정립 형성 측면에서, 란타넘계 소스는 La, Ce, 및 Nd에서 하나 이상 선택되는 원소의 소스일 수 있다.
즉, 란타넘계 원소로 도핑된 바륨타이타네이트는 La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Et, Tm, Yb 및 Lu에서 하나 이상 선택되는 원소로 도핑된 바륨타이타네이트일 수 있으며, 좋게는 La, Ce, 및 Nd에서 하나 이상 선택되는 원소로 도핑된 바륨타이타네이트일 수 있다.
란타넘계 소스는 염화물, 브롬화물, 요오드화물등을 포함하는 할로겐화물; 수산화물, 질산염, 황산염, 아세트산염, 인산염 및 탄산염에서 하나 또는 둘 이상 선택될 수 있다.
제1전착 용액은 25℃ 및 1기압 하, 제1전착 용액의 매질에 대한 바륨 소스의 포화 몰농도를 1로 하여, 0.9 내지 1의 몰농도로 바륨 소스를 함유할 수 있다. 이때, 제1전착 용액의 매질(용매)은 이산화납의 전착을 위해, 통상적으로 사용하는 전착 용액의 용매이면 무방하며, 비한정적인 일 예로, 제1전착 용액의 매질은 물일 수 있다. 즉, 제1전착 용액은 포화 몰농도 내지 포화 몰농도에 가까운 바륨 소스를 함유할 수 있다. 이를 통해, 수열-전착시 빠르고 치밀한 제1층의 형성이 가능하다.
제1전착 용액은 바륨 소스와 함께, 0.5 내지 2 중량%의 납 소스를 함유할 수 있다. 놀랍게도 이러한 극미량의 납 소스가 제1전착 용액에 바륨 소스와 같이 함유됨으로써, 타이타늄 전극에 수열-전착되는 제1층이 안정적인 세라믹 특성을 가질 수 있다.
제1전착 용액은 상술한 바륨 소스 및 납 소스와 함께, 바륨 소스 100몰을 기준으로, 0.1 내지 1몰의 란타넘계 소스를 함유할 수 있다. 제1전착 용액이 1몰을 초과하는 란타넘계 소스를 함유할 경우, 치밀막 형태의 제1층을 형성하는 공정에 과도한 시간이 소요될 위험이 있으며, 0.1몰 미만의 란타넘계 소스를 함유하는 경우, 란타넘계 소스에 의한 입자 미세화 및 균일화 효과가 발생하지 않을 수 있다.
제1전착 용액은 상술한 바륨 소스, 납 소스와 함께, 원활한 전착을 위한 염기성 물질을 더 함유할 수 있는데, 염기성 물질은 통상의 전착 공정에서 전류 흐름을 원활하기 위해 전착 용액에 사용하는 염기성 물질이면 족하다. 구체적인 일 예로, 염기성 물질은 수산화칼륨, 수산화나트륨, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 제1전착 용액은 1.5M 내지 2.5M의 염기성 물질을 함유할 수 있다.
수열-전착은 타이타늄 전극을 애노드(anode)로, 상술한 제1전착 용액을 이용하여 이루어질 수 있다. 캐소드는 전착시 전기화학적으로 안정하며 제1전착 용액과 화학적으로 반응하지 않는 전도성 물질이면 사용 가능하다. 구체적이며 비 한정적인 일 예로, 캐소드는 구리, 스테인리스 스틸, 그라파이트등을 들 수 있으며, 그라파이트가 상술한 이유에서 보다 적합하다.
수열-전착은 60 내지 80℃의 온도 및 1 내지 5 A/cm2의 전류밀도로 1분 내지 15분간 수행될 수 있다. 수열-전착시의 온도 범위는 공정 안정성이 담보되면서도 원활한 수열-전착이 발생할 수 있는 범위이다. 또한, 수열-전착시 1 내지 5 A/cm2의 높은 전류밀도로 수열-전착이 수행되는 것이 좋다. 이러한 경우, 란타늄계 원소에 의해, 입자 성장이 현저히 억제되어 수십 내지 수백 나노미터의 크기를 갖는 바륨타이타네이트 결정립들에 매우 치밀하게 형성되어, 치밀하면서도 표면 조도가 낮은 제1층이 형성될 수 있다.
원활한 반응을 위해, 수열-전착시 제1전착 용액에 산소 함유 가스가 공급될 수 있다. 산소 함유 가스는 순수한 산소, 산소와 불활성 기체의 혼합 기체 또는 공기를 포함할 수 있다. 산소 함유 가스의 공급량은 바륨타이타네이트를 함유하는 제1층의 수열-전착에 필요한 충분한 산소가 공급될 수 있는 양이면 족하다. 상세하게, 산소 함유 가스 공급량은 배쓰(bath)의 크기, 타이타늄 전극의 크기등을 고려하여 적절히 변경될 수 있으나, 구체적인 일 예로, 50sccm 내지 200sccm일 수 있다. 이때, 산소 함유 가스는 제1전착 용액 내부에 위치하는 통상의 산기관을 통해 공급될 수 있음은 물론이다.
나아가, 상술한 바륨 소스 함량, 납 소스 함량 및 상술한 수열-전착 조건으로 제1층을 형성하는 경우, 제1전착 용액은 상술한 바륨 소스, 납 소스, 염기성 물질 및 매질(용매)로 이루어질 수 있다. 즉, 평탄제나 촉진제, 레벨링제등과 같은 첨가물을 사용하지 않고도, 균일하고 치밀한 제1층의 형성이 가능하다.
제1층이 형성된 후, 제1층 상부에 α-이산화납을 함유하는 제2층을 전착하는 단계 및 제2층 상부에 β-이산화납을 함유하는 제3층을 전착하는 단계가 수행될 수 있다. 제2층 형성시, α-이산화납을 전착하기 위해 통상적으로 사용되는 어떠한 방법 및 물질을 사용하여도 무방하며, 제3층 형성시 β-이산화납을 전착하기 위해 통상적으로 사용되는 어떠한 방법 및 물질을 사용하여도 무방하다.
그러나, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제조방법은 타이타늄 전극에 수열-전착을 이용하여 세라믹 특성을 갖는 바륨타이타네이트를 형성함으로써, 다른 유/무기 첨가제가 첨가되지 않고, 제2 납소스, 염기 및 용매로 이루어진 제2전착 용액을 이용하여 α-이산화납을 함유하는 제2층을 형성할 수 있으며, 다른 유/무기 첨가제가 첨가되지 않고, 제3 납소스, 산 및 용매로 이루어진 제3전착 용액을 이용하여 β-이산화납을 함유하는 제3층을 형성할 수 있다.
상세하게, 제2 납소스 또는 제3 납소스는 이산화납을 전착시키고자 통상적으로 사용되는 납소스이면 무방하다. 구체적이며 비 한정적인 일 예로, 제2 납소스 또는 제3 납소스는 질산납(Pb(NO3)2)일 수 있다.
제2전착 용액은 제2 납소스와 함께, α-이산화납 전착시 통상적으로 사용되는 염기(염기성 물질)를 함유할 수 있다. 염기는 수산화칼륨, 수산화나트륨 또는 이들의 혼합물을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 제2전착 용액은 0.5 내지 1.2몰농도(M)의 제2 납소스를 함유할 수 있으며, 1.5M 내지 2.5M의 염기를 함유할 수 있다.
제2전착 용액을 이용한 전착은 상술한 바와 같이, 구리, 스테인리스 스틸, 그라파이트등, 좋게는 그라파이트를 캐소드로, 제1층이 형성된 타이타늄 전극을 애노드로 하여 수행될 수 있으며, 0.05 내지 0.25A/cm2의 전류밀도 및 60 내지 80℃의 온도로 5분 내지 40분 동안 수행될 수 있다.
제3전착 용액은 제3 납소스와 함께, β-이산화납 전착시 통상적으로 사용되는 산(산성 물질)을 함유할 수 있다. 산은 질산, 염산, 황산 또는 이들의 혼합산을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 제3전착 용액은 0.5 내지 1.2몰농도(M)의 제3 납소스를 함유할 수 있으며, 0.8M 내지 1.5M(몰농도)의 산을 함유할 수 있다.
제3전착 용액을 이용한 전착은 상술한 바와 같이, 구리, 스테인리스 스틸, 그라파이트등, 좋게는 그라파이트를 캐소드로, 제1층 및 제2층이 순차적으로 형성된 타이타늄 전극을 애노드로 하여 수행될 수 있으며, 0.05 내지 0.25A/cm2의 전류밀도 및 60 내지 80℃의 온도로 20 내지 80초 동안 수행될 수 있다. 좋게는 60초 이내에 전착이 종료될 수 있는데, 이는 과도한 전압 상승에 의해, β-이산화납을 함유하는 제3층의 막 질이 떨어질 위험이 있기 때문이다.
제2전착 용액의 용매 또는 제3전착 용액의 용매는 이산화납을 전착하는데 통상적으로 사용하는 어떠한 용매라도 사용 가능하며, 구체적인 일 예로, 물을 들 수 있다.
본 발명에 따른 복합 세라믹 전극의 제조방법은 복합 이산화납 전극의 제조방법일 수 있으며, a) 단계에서 형성되는 바륨타이타네이트를 함유하는 제1층에 의해 세라믹의 전기적 특성을 갖는 복합 이산화납 전극이 제조될 수 있다. 또한, 제1층, 제2층 및 제3층의 제조시 사용되는 모든 전착 용액에, 이산화납의 안정성이나 활성을 위한 첨가제(촉매를 포함함)나, 전착 공정시 막질의 향상을 위한 첨가제(레벨링제, 가속제, 억제제등)의 첨가가 불필요하여, 전착 용액의 제조, 유지 및 전착 공정이 극히 용이하고 단순하며, 저비용으로 고품질의 전극을 제조할 수 있다.
(실시예)
아세트산 바륨으로 포화되고, 1중량%의 PbO2 나노분말(평균 직경=32nm)이 첨가되며, 아세트산 바륨 1몰을 기준으로 0.003몰의 수산화란탄이 첨가된 2M KOH 수용액을 전착 용액으로 사용하였다. 타이타늄 전극의 대극으로 그라파이트 전극을 사용하였으며, 100sccm의 산소 가스를 전착 용액으로 공급하고, 1A/cm2의 전류밀도 및 70℃의 온도로 10분 동안 전착을 수행하여, 제1층이 형성된 타이타늄 전극을 제조하였다.
제1층이 형성된 타이타늄 전극 및 그라파이트 전극을 사용하고, 0.8M로 질산납이 용해된 2M KOH 수용액을 전착 용액으로 사용하며, 0.15A/cm2의 전류밀도 및 70℃의 온도로 30분 동안 전착을 수행하여, 제1층 상 α-이산화납층이 형성된 타이타늄 전극을 제조하고, 제조된 전극을 상온 건조하였다.
제1층 상 α-이산화납층이 형성된 타이타늄 전극 및 그라파이트 전극을 사용하고, 0.85M로 질산납이 용해된 1M HNO3 수용액을 전착 용액으로 사용하며, 0.15A/cm2의 전류밀도 및 70℃의 온도로 30초 동안 전착을 수행하여, α-이산화납층 상 β-이산화납층이 형성된 타이타늄 전극인 복합 전극을 제조하였다.
실시예에서 제1층의 제조 후, X-선 회절분석을 수행한 결과, 결정성의 바륨타이타네이트가 잘 형성된 것을 확인하였으며, 고배율 주사전자현미경을 통해 제1층의 입자 크기 및 분포를 조사한 결과, 10 내지 80nm에 속하는 입자크기를 갖는 바륨타이타네이트 결정립들로 제1층이 이루어진 것을 확인하였다.
실시예에서 제조된 전극을 이용하여, 순환 전압 전류법(1M 포스페이트 퍼버용액, 스캔 속도=50mVs-1)으로 전류-전압을 측정한 결과, 슈퍼 캐패시터의 특성을 갖는 바륨타이타네이트가 본 발명의 제조방법에 따라 납 소스 및 란타늄계 소스와 함께 타이타늄 전극에 수열-전착되어 형성되는 경우, 슈퍼 캐패시터의 특성이 세라믹 특성으로 변화됨을 확인할 수 있다.
실시예에서 제조된 전극을 양극으로, 백금을 음극으로 하고, 양극과 음극 사이에 백금 촉매가 로딩된 고체고분자 전해질막을 위치시킨 후, 전극에 직류 전압 200V를 인가하여 물을 전기분해한 결과, 2달동안의 연속적인 전기분해에도 오존 발생률이 거의 변화가 없음을 확인하였다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Claims (8)
- a)바륨(Ba) 소스, 란타넘계 소스 및 납(Pb) 소스를 함유하는 제1전착 용액을 이용하여, 타이타늄 전극 상부에 바륨타이타네이트(BaTiO3)를 함유하는 제1층을 수열-전착(hydrothermal-electrodeposition)하는 단계;
b) 상기 제1층 상부에 α-이산화납을 함유하는 제2층을 전착하는 단계; 및
c) 상기 제2층 상부에 β-이산화납을 함유하는 제3층을 전착하는 단계;
를 포함하는 복합 세라믹 전극의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 란타넘계 소스는 La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Et, Tm, Yb 및 Lu에서 하나 이상 선택되는 원소의 소스인 복합 세라믹 전극의 제조방법. - 제 2항에 있어서,
상기 제1전착 용액은 바륨 소스 100몰을 기준으로, 0.1 내지 1몰의 란타넘계 소스를 함유하는 복합 세라믹 전극의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 a) 단계의 수열-전착은 60 내지 80℃의 온도 및 1 내지 5 A/cm2의 전류밀도로 1분 내지 15분간 수행되는 복합 세라믹 전극의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 a) 단계의 수열-전착시, 상기 제1전착 용액에 산소 함유 가스가 공급되는 복합 세라믹 전극의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 b) 단계의 전착은 제2 납소스, 염기 및 용매로 이루어진 제2전착 용액을 이용하여 수행되는 복합 세라믹 전극의 제조방법. - 제 6항에 있어서,
상기 c) 단계의 전착은 제3 납소스, 산 및 용매로 이루어진 제3전착 용액을 이용하여 수행되는 복합 세라믹 전극의 제조방법. - 제 1항 내지 제 7항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 제조방법으로 제조된 복합 세라믹 전극.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150023877A KR20160101398A (ko) | 2015-02-17 | 2015-02-17 | 바륨타이타네이트층을 포함하는 복합 세라믹 전극의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150023877A KR20160101398A (ko) | 2015-02-17 | 2015-02-17 | 바륨타이타네이트층을 포함하는 복합 세라믹 전극의 제조방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160101398A true KR20160101398A (ko) | 2016-08-25 |
Family
ID=56884586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150023877A KR20160101398A (ko) | 2015-02-17 | 2015-02-17 | 바륨타이타네이트층을 포함하는 복합 세라믹 전극의 제조방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20160101398A (ko) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR910000737A (ko) | 1988-06-16 | 1991-01-30 | 가와무라 요시부미 | 악액질(cachexia)의 치료방법 및 이 방법에 사용되는 화합물 |
-
2015
- 2015-02-17 KR KR1020150023877A patent/KR20160101398A/ko unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR910000737A (ko) | 1988-06-16 | 1991-01-30 | 가와무라 요시부미 | 악액질(cachexia)의 치료방법 및 이 방법에 사용되는 화합물 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7092076B2 (ja) | チタン基材、チタン基材の製造方法、及び、水電解用電極、水電解装置 | |
Sirés et al. | The characterisation of PbO2-coated electrodes prepared from aqueous methanesulfonic acid under controlled deposition conditions | |
CN103255434B (zh) | 电解用电极、电解槽以及电解用电极的制造方法 | |
KR101950465B1 (ko) | 전해용 전극 및 이의 제조방법 | |
JP6984837B2 (ja) | アルカリ水電解方法及びアルカリ水電解用アノード | |
JPWO2019172160A1 (ja) | 電解用電極及びその製造方法 | |
BR112012002037B1 (pt) | Eletrodo para aplicações eletrolíticas, processo eletrolítico, processo eletrometalúrgico e método para produzir o eletrodo | |
WO2018178135A1 (de) | Chemisch beständiger, oxidischer elektrokatalysator für die sauerstoffentwicklung während der alkalischen wasserelektrolyse basierend auf bacooj_5, verfahren zu seiner herstellung und ihn umfassende anode sowie katalytisch aktives und chemisch stabiles reaktionsprodukt davon | |
EP2653589A1 (en) | Electrode for electrolysis, electrolytic cell and production method for electrode for electrolysis | |
JP2022051582A (ja) | チタン基材、チタン基材の製造方法、及び、水電解用電極、水電解装置 | |
TW201245495A (en) | Method for synthesizing fluorine compound by electrolysis and electrode therefor | |
JP2007507612A (ja) | 電極 | |
EP2894125A1 (en) | Method for generating oxygen and water electrolysis device | |
JP2016148074A (ja) | 水素発生用陰極およびその製造方法 | |
CN1806068A (zh) | 阳极极化阀金属形成阳极体的方法及其所用的电解液 | |
CN111094634A (zh) | 有微孔的钛或钛合金的氧化薄膜的制造方法 | |
US20100227197A1 (en) | Complex oxide film and method for producing same, composite body and method for producing same, dielectric material, piezoelectric material, capacitor, piezoelectric element and electronic device | |
Kawaguchi et al. | Effects of oxide composition on structure, surface morphology, and oxygen evolution behaviors of IrO2-Ta2O5/Ti anodes prepared at a high temperature | |
KR101725971B1 (ko) | 알칼리 수전해용 코팅 전극 및 그의 제조 방법 | |
JP7125707B2 (ja) | 電極の製造方法、電極及び水素の製造方法 | |
CN109790634B (zh) | 电解用电极及其制备方法 | |
Natarajan et al. | Ultrasonication-assisted synthesis of nickel tungstate decorated on polydimethoxyaniline nanocomposite catalyst for potential direct methanol fuel cell application | |
JP5339346B2 (ja) | アルミニウム置換α型水酸化ニッケルの製造方法 | |
de Moura et al. | Large disk electrodes of Ti/TiO 2-nanotubes/PbO 2 for environmental applications | |
JP2023500091A (ja) | 水素の電気化学的発生のための電極 |