KR20190107206A - A cathode for a cellular type magnesium air fuel cell having a maximized specific surface area and a method for manufacturing the same - Google Patents

A cathode for a cellular type magnesium air fuel cell having a maximized specific surface area and a method for manufacturing the same Download PDF

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KR20190107206A
KR20190107206A KR1020180026186A KR20180026186A KR20190107206A KR 20190107206 A KR20190107206 A KR 20190107206A KR 1020180026186 A KR1020180026186 A KR 1020180026186A KR 20180026186 A KR20180026186 A KR 20180026186A KR 20190107206 A KR20190107206 A KR 20190107206A
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김동진
김동현
박재효
이재성
장경훈
장광엽
서상원
배성환
이종택
권완성
김용수
김석윤
박희수
김병우
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선광엘티아이(주)
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a cathode substrate of a magnesium air cell configured to employ air as an anode substrate and magnesium as the cathode substrate, wherein the method comprises the steps of: adding WC-Co ball and AZ91d magnesium alloy powder to a WC-Co jar at a ratio of 40 : 1 and milling the mixture at 200 rpm for 5 hours using ethanol as a medium in an N2 or Ar atmosphere; recovering the magnesium powder using a filter to separate the magnesium powder from the ethanol; injecting the recovered magnesium powder into a freeze dryer and freeze-drying the same; keeping the freeze-dried magnesium powder under the pressure equal to or less than one ton for 30 seconds to mold the magnesium powder into a mold having a diameter of 10-20 mm; injecting the prepared mold into a furnace, raising a temperature of the furnace to 100°C at 20°C/min, keeping the mold in the furnace for 20 minutes, raising the temperature of the furnace to 420°C at 20°C/min, and keeping the mold in the furnace for 30 minutes; and quickly cooling the prepared mold.

Description

비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극 및 그의 제조 방법{A cathode for a cellular type magnesium air fuel cell having a maximized specific surface area and a method for manufacturing the same}A cathode for a cellular type magnesium air fuel cell having a maximized specific surface area and a method for manufacturing the same

본 발명은 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마그네슘 공기 전지의 성능이 유지되도록 음극 기판이 교체가능하면서도, 전해질 용액이 전극 내부를 출입함으로써, 마그네슘 음극 표면에 발생하는 Mg(OH)2와 같은 반응 부산물을 효과적으로 제거할 수 있는 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a cathode of a cellular type magnesium air fuel cell having a maximum specific surface area and a method of manufacturing the same. More particularly, the anode substrate is replaceable to maintain the performance of the magnesium air battery, and the electrolyte solution enters and leaves the electrode. By doing so, the present invention relates to a cathode of a cellular type magnesium air fuel cell having a maximum specific surface area capable of effectively removing reaction by-products such as Mg (OH) 2 generated on the surface of a magnesium cathode, and a method of manufacturing the same.

최근에 금속 공기 전지는 금속을 음극 기판으로 채용하고, 공기를 양극 기판으로 채용하는 연료 전지로서, 그의 전기적 포텐셜이 매우 높아 신개념의 전지로 각광받고 있다.BACKGROUND ART In recent years, a metal air battery is a fuel cell employing metal as a negative electrode substrate and air as a positive electrode substrate, and its electric potential is very high.

상술한 금속 공기 전지는 다른 연료 전지와는 달리, 귀금속 촉매를 사용하지 않으면서도 값싼 전해질을 미디어로 사용하기 때문에 제작비가 저렴하고, 유해 가스를 발생시키지 않아 청정 에너지원으로 알려져 있다.Unlike other fuel cells, the above-described metal air battery is known as a clean energy source because it uses a cheap electrolyte as a media without using a noble metal catalyst and does not generate harmful gas.

이러한 금속 공기 전지의 성능은 공기 전극 기판의 에너지 밀도와, 금속 전극 기판과 전해질의 반응 특성에 따라서 크게 영향을 받게 되므로, 금속 종류와 전해질의 상관 관계를 고려한 금속 재료가 채용되고 있다.Since the performance of such a metal air battery is greatly influenced by the energy density of the air electrode substrate and the reaction characteristics of the metal electrode substrate and the electrolyte, a metal material considering the correlation between the metal type and the electrolyte is employed.

특히 NaCl 전해질을 사용하는 경우, 마그네슘에서 가장 우수한 출력 특성을 나타내는 것으로 보고되고 있으며, 유해 물질의 생성이 전혀 없고, 화학적으로 안정된 것으로 평가되고 있다.Particularly, when NaCl electrolyte is used, it is reported to have the best output characteristics in magnesium, and there is no generation of harmful substances, and it is evaluated to be chemically stable.

또한, 마그네슘 공기 전지는 에너지 밀도가 높아 고용량 전지 제조가 가능하고 마그네슘과 NaCl 전해질의 가격이 저렴하여 전기 자동차나 에너지 저장 시스템 등을 위한 대용량의 전지로 사용될 것으로 예상되고 있다.In addition, the magnesium air battery is expected to be used as a large capacity battery for electric vehicles or energy storage systems due to the high energy density, which enables the production of high capacity batteries and the low price of magnesium and NaCl electrolytes.

이러한 마그네슘 공기 전지는 음극 전극 기판에서의 마그네슘의 산화 반응과 양극 전극 기판에서의 산소 환원 방응으로 인해 전기가 발생하는 간단한 반응이지만, 실제로는 이론적인 용량에 한참 미치지 못하는 수준의 용량만이 구현되고 있다.
The magnesium air battery is a simple reaction in which electricity is generated due to the oxidation reaction of magnesium on the cathode electrode substrate and the oxygen reduction reaction on the cathode electrode substrate, but in reality, only a capacity that is far below the theoretical capacity is realized. .

*상술한 현상의 원인이 다양하게 제시되고 있지만, 그 중에서 가장 심각한 것은 마그네슘 음극 기판에서 산화 반응에 의해 발생되는 Mg(OH)2와 같은 부산물이 마그네슘 음극 기판에 형성됨으로써, 마그네슘 음극 기판에서 산화 반응이 급격히 감소하는 것이다.* Although the causes of the above-mentioned phenomena have been suggested in various ways, the most serious among them is the formation of by-products such as Mg (OH) 2 generated by the oxidation reaction on the magnesium anode substrate, thereby forming an oxidation reaction on the magnesium cathode substrate. This is a sharp decrease.

종래에는 상술한 현상을 억제하기 위하여 다양한 방식이 제시되었지만, 마그네슘 음극 기판에서 산화 반응에 의해 발생되는 Mg(OH)2와 같은 부산물을 효과적으로 제거하는데 어려움이 있었다.Conventionally, various methods have been proposed to suppress the above-described phenomenon, but it is difficult to effectively remove by-products such as Mg (OH) 2 generated by an oxidation reaction on a magnesium anode substrate.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 10-1487465에 게시되어 있다.
Background of the present invention is published in Republic of Korea Patent Publication No. 10-1487465.

따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 마그네슘 공기 전지의 성능이 유지되도록 음극 기판이 교체가능하면서도, 전해질 용액이 전극 내부를 출입함으로써, 마그네슘 음극 표면에 발생하는 Mg(OH)2와 같은 반응 부산물을 효과적으로 제거할 수 있는 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the prior art, the technical problem to be achieved by the present invention, while the negative electrode substrate is replaceable to maintain the performance of the magnesium air battery, while the electrolyte solution enters the inside of the electrode, magnesium The present invention provides a cathode for a cellular type magnesium air fuel cell having a maximum specific surface area capable of effectively removing reaction by-products such as Mg (OH) 2 generated on the surface of the cathode.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극을 효과적으로 제조할 수 있는 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a cathode of a cellular type magnesium air fuel cell with a maximum specific surface area capable of effectively manufacturing a cathode of a cellular type magnesium air fuel cell having a maximum specific surface area.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극은 공기를 양극 기판으로 채용하고, 마그네슘을 음극 기판으로 채용하는 마그네슘 공기 전지에 있어서, 상기 마그네슘 음극 기판은 교체가능하며, 상기 마그네슘 음극 기판에는 타공된 공극이 다수 존재하고, 상기 마그네슘 음극 기판의 공극률은 40~50%이고, 상기 마그네슘 음극 기판에 타공된 공극의 반지름(r)은 상기 마그네슘 음극 기판의 두께(h)보다 작은 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a cathode of a cellular type magnesium air fuel cell having a specific surface area maximized according to an embodiment of the present invention employs air as an anode substrate, and employs magnesium as a cathode substrate. The magnesium anode substrate may be replaced, and the magnesium cathode substrate has a plurality of perforated pores, the porosity of the magnesium cathode substrate is 40 to 50%, and the radius r of the pores perforated on the magnesium anode substrate is It is characterized in that less than the thickness (h) of the magnesium negative electrode substrate.

상기와 같은 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극의 제조 방법은 공기를 양극 기판으로 채용하고, 마그네슘을 음극 기판으로 채용하는 마그네슘 공기 전지의 음극 기판 제조 방법에 있어서, WC-Co Jar에 WC-Co ball과 AZ91d 마그네슘 합금 파우더를 40:1의 비율로 투입하고, N2 또는 Ar 분위기에서, 에탄올(Ethanol)을 미디어로 이용하여 200 rpm으로 5시간 동안 밀링(milling)하는 단계, 상기 에탄올 미디어에서 상기 마그네슘 분말을 분리하기 위하여 필터를 사용하여 상기 마그네슘 분말을 회수하는 단계, 상기 회수된 마그네슘 분말을 동결 건조기에 투입하여 동결 건조하는 단계, 상기 동결 건조된 마그네슘 분말을 1 톤 이하의 압력에서 30초 유지하여 직경 10~20mm의 몰드를 제작하는 단계, 상기 제작된 몰드를 퍼니스 내부로 투입하여 20℃/min로 100℃까지 승온하고 20분간 유지한 후에 20℃/min로 420℃까지 승온하고 30분간 유지하는 단계 및 상기 제작된 몰드를 급속 쿨링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a method of manufacturing a cathode for a cellular type magnesium air fuel cell in which a specific surface area is maximized according to an embodiment of the present invention employs air as the anode substrate and magnesium as the cathode substrate. In the method of manufacturing a negative electrode substrate of an air battery, WC-Co ball and AZ91d magnesium alloy powder are added to a WC-Co Jar in a ratio of 40: 1, and 200 ml of ethanol (Ethanol) is used as a medium in an N2 or Ar atmosphere. milling at rpm for 5 hours, recovering the magnesium powder using a filter to separate the magnesium powder from the ethanol media, and putting the recovered magnesium powder into a freeze dryer to freeze-dry it. To prepare a mold having a diameter of 10 to 20 mm by maintaining the freeze-dried magnesium powder at a pressure of 1 ton or less for 30 seconds. Step, the prepared mold is put into the furnace to increase the temperature to 100 ℃ at 20 ℃ / min and maintained for 20 minutes, then the temperature is raised to 420 ℃ and maintained for 30 minutes at 20 ℃ / min and the produced mold rapidly It characterized in that it comprises the step of cooling.

상기와 같은 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극의 제조 방법은, 상기 마그네슘 공기 전지용 음극 기판이 교체가능하며, 상기 마그네슘 공기 전지용 음극 기판에는 타공된 공극이 다수 존재하고, 상기 마그네슘 공기 전지용 음극 기판의 공극률이 40~50%이며, 상기 마그네슘 공기 전지용 음극 기판에 타공된 공극의 반지름(r)이 상기 마그네슘 음극 기판의 두께(h)보다 작은 것이 바람직하다.
According to an embodiment of the present invention, a method of manufacturing a cathode for a cellular type magnesium air fuel cell in which a specific surface area is maximized according to an embodiment of the present invention may include replacing the cathode substrate for the magnesium air battery, and for the magnesium air battery. There are many perforated pores in the negative electrode substrate, the porosity of the negative electrode substrate for magnesium air battery is 40 to 50%, and the radius r of the pores perforated in the negative electrode substrate for magnesium air battery is the thickness (h) of the magnesium negative electrode substrate. Smaller than

본 발명의 일 실시예에 따른 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극은 마그네슘 공기 전지의 성능이 유지되도록 음극 기판이 교체가능하면서도, 전해질 용액이 전극 내부를 출입함으로써, 마그네슘 음극 표면에 발생하는 Mg(OH)2와 같은 반응 부산물을 효과적으로 제거할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a cathode of a cellular type magnesium air fuel cell having a maximum specific surface area may be replaced with a negative electrode substrate to maintain the performance of a magnesium air battery, and an electrolyte solution may enter and exit the electrode. Reaction byproducts such as Mg (OH) 2 that occur can be effectively removed.

본 발명의 일 실시예에 따른 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극의 제조 방법은 상술한 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극을 효과적으로 제조할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, a method of manufacturing a cathode of a cellular type magnesium air fuel cell having a maximized specific surface area may effectively manufacture a cathode of a cellular type magnesium air fuel cell having a maximum specific surface area.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극의 공극률과 공정 압력의 상관도.1 is a correlation between the porosity and the process pressure of a cathode for a cellular type magnesium air fuel cell maximized specific surface area according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극은 공기를 양극 기판으로 사용하고, 마그네슘을 음극 기판으로 사용하는 마그네슘 공기 전지에서 음극 기판으로 채용될 수 있다.The cathode for a cellular type magnesium air fuel cell having a specific surface area according to an embodiment of the present invention may be employed as a cathode substrate in a magnesium air battery using air as a cathode substrate and magnesium as a cathode substrate.

본 발명의 일 실시예에 따른 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극은 교체가능하며, 상기 마그네슘 음극 기판에는 타공된 공극이 다수 존재하고, 상기 마그네슘 음극 기판의 공극률은 40~50%이고, 상기 마그네슘 음극 기판에 타공된 공극의 반지름(r)은 상기 마그네슘 음극 기판의 두께(h)보다 작은 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a cathode for a cellular type magnesium air fuel cell having a maximum specific surface area is replaceable, and a plurality of perforated pores are present in the magnesium anode substrate, and a porosity of the magnesium cathode substrate is 40 to 50%. The radius r of the pores perforated on the magnesium negative electrode substrate is smaller than the thickness h of the magnesium negative electrode substrate.

본 발명의 일 실시예에 따른 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극의 제조 방법은 공기를 양극 기판으로 사용하고, 마그네슘을 음극 기판으로 사용하는 마그네슘 공기 전지에 채용될 수 있는 마그네슘 공기 전지의 기판 제조 방법에 관한 것이다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a method of manufacturing a cathode for a cellular type magnesium air fuel cell having a maximum specific surface area may include magnesium air that may be employed in a magnesium air battery using air as an anode substrate and magnesium as a cathode substrate. It relates to a substrate manufacturing method of a battery.

먼저, WC-Co Jar에 WC-Co ball과 AZ91d 마그네슘 합금 파우더를 40:1의 비율로 투입하고, N2 또는 Ar 분위기에서, 에탄올(Ethanol)을 미디어로 이용하여 200 rpm으로 5시간 동안 밀링(milling)한다.First, WC-Co ball and AZ91d magnesium alloy powder were added to the WC-Co Jar at a ratio of 40: 1, and milled at 200 rpm for 5 hours using ethanol as a medium in an N2 or Ar atmosphere. )do.

마그네슘은 급격한 부식성이 있고 폭발성이 있어, 내식성이 뛰어난 AZ91d 마그네슘 합금을 이용하는 것이 바람직하며, 에탄올(Ethanol)을 미디어로 이용함으로써, 마그네슘이 산화되는 것을 억제할 수 있다.Magnesium is rapidly corrosive and explosive, and it is preferable to use an AZ91d magnesium alloy excellent in corrosion resistance. By using ethanol as a medium, the oxidation of magnesium can be suppressed.

다음으로, 상기 에탄올 미디어에서 상기 마그네슘 분말을 분리하기 위하여 필터를 사용하여 상기 마그네슘 분말을 회수하고, 상기 회수된 마그네슘 분말을 동결 건조기에 투입하여 동결 건조한다.Next, the magnesium powder is recovered by using a filter to separate the magnesium powder from the ethanol media, and the recovered magnesium powder is put into a freeze dryer and freeze-dried.

다음으로, 상기 동결 건조된 마그네슘 분말을 1 톤 이하의 압력에서 30초 유지하여 직경 10~20mm의 몰드를 제작한다.Next, the freeze-dried magnesium powder is maintained at a pressure of 1 ton or less for 30 seconds to prepare a mold having a diameter of 10 to 20 mm.

다음으로, 상기 제작된 몰드를 퍼니스 내부로 투입하여 20℃/min로 100℃까지 승온하고 20분간 유지한 후에 20℃/min로 420℃까지 승온하고 30분간 유지한 다음, 상기 제작된 몰드를 급속 쿨링한다.Next, the prepared mold was introduced into the furnace to warm up to 100 ° C. at 20 ° C./min and maintained for 20 minutes, and then heated up to 420 ° C. at 20 ° C./min and held for 30 minutes. Cool.

본 발명의 일 실시예에 따른 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극의 제조 방법에 의해서 제조된 마그네슘 음극 기판은 교체가능하며, 상기 마그네슘 음극 기판에는 타공된 공극이 다수 존재하고, 상기 마그네슘 음극 기판의 공극률은 40~50%이고, 상기 마그네슘 음극 기판에 타공된 공극의 반지름(r)은 상기 마그네슘 음극 기판의 두께(h)보다 작은 것을 특징으로 한다.The magnesium anode substrate manufactured by the method of manufacturing a cathode for a cellular type magnesium air fuel cell having a maximum specific surface area according to an embodiment of the present invention is replaceable, and a plurality of perforated pores exist in the magnesium cathode substrate. The porosity of the magnesium negative electrode substrate is 40 to 50%, and the radius (r) of the pores perforated on the magnesium negative electrode substrate is smaller than the thickness (h) of the magnesium negative electrode substrate.

상술한 마그네슘 음극 기판은 도 1에 도시된 것처럼, 모드 제작시에 압력이 증가되면 마그네슘 음극 기판의 공극률은 감소된다.As shown in FIG. 1, the above-described magnesium cathode substrate has a reduced porosity when the pressure is increased during mode fabrication.

본 발명의 일 실시예에 따른 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극의 제조 방법에 의해서 제조된 마그네슘 음극 기판은 타공된 공극이 전해질이 이동할 수 있는 채널로 활용되어 방전 과정에서 발생하는 Mg(OH)2와 같은 반응 부산물을 용이하게 제거할 수 있으므로, 마그네슘 공기 전지의 성능의 성능을 효과적으로 유지할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, a magnesium anode substrate manufactured by a method of manufacturing a cathode of a cellular type magnesium air fuel cell having a maximized specific surface area may be formed in a discharge process by using a porous hole as a channel through which an electrolyte may move. Since reaction by-products such as Mg (OH) 2 can be easily removed, the performance of the performance of the magnesium air battery can be effectively maintained.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
While the invention has been described and illustrated in connection with a preferred embodiment for illustrating the principles of the invention, the invention is not limited to the configuration and operation as such is shown and described.

오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
Rather, those skilled in the art will appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims.

따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

Claims (3)

공기를 양극 기판으로 채용하고, 마그네슘을 음극 기판으로 채용하는 마그네슘 공기 전지에 있어서,
상기 마그네슘 음극 기판은 교체가능하며,
상기 마그네슘 음극 기판에는 타공된 공극이 다수 존재하고,
상기 마그네슘 음극 기판의 공극률은 40~50%이고,
상기 마그네슘 음극 기판에 타공된 공극의 반지름(r)은 상기 마그네슘 음극 기판의 두께(h)보다 작은 것을 특징으로 하는 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극.
In the magnesium air battery which employ | adopts air as an anode board | substrate, and employ | adopts magnesium as a cathode board | substrate,
The magnesium anode substrate is replaceable,
The magnesium cathode substrate has a plurality of perforated pores,
The porosity of the magnesium anode substrate is 40 to 50%,
A negative electrode for a cellular type magnesium air fuel cell having a maximum specific surface area, characterized in that the radius (r) of the pores perforated on the magnesium anode substrate is smaller than the thickness (h) of the magnesium cathode substrate.
공기를 양극 기판으로 채용하고, 마그네슘을 음극 기판으로 채용하는 마그네슘 공기 전지의 음극 기판 제조 방법에 있어서,
WC-Co Jar에 WC-Co ball과 AZ91d 마그네슘 합금 파우더를 40:1의 비율로 투입하고, N2 또는 Ar 분위기에서, 에탄올(Ethanol)을 미디어로 이용하여 200 rpm으로 5시간 동안 밀링(milling)하는 단계;
상기 에탄올 미디어에서 상기 마그네슘 분말을 분리하기 위하여 필터를 사용하여 상기 마그네슘 분말을 회수하는 단계;
상기 회수된 마그네슘 분말을 동결 건조기에 투입하여 동결 건조하는 단계;
상기 동결 건조된 마그네슘 분말을 1 톤 이하의 압력에서 30초 유지하여 직경 10~20mm의 몰드를 제작하는 단계;
상기 제작된 몰드를 퍼니스 내부로 투입하여 20℃/min로 100℃까지 승온하고 20분간 유지한 후에 20℃/min로 420℃까지 승온하고 30분간 유지하는 단계; 및
상기 제작된 몰드를 급속 쿨링하는 단계를 포함하는 특징으로 하는 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극의 제조 방법.
In the cathode substrate manufacturing method of the magnesium air battery which employ | adopts air as an anode board | substrate, and employ | adopts magnesium as a cathode board | substrate,
WC-Co ball and AZ91d magnesium alloy powder were added to the WC-Co Jar at a ratio of 40: 1, and milled at 200 rpm for 5 hours using ethanol as a medium in an N2 or Ar atmosphere. step;
Recovering the magnesium powder using a filter to separate the magnesium powder from the ethanol media;
Adding the recovered magnesium powder to a freeze dryer and freeze drying;
Maintaining the freeze-dried magnesium powder at a pressure of 1 ton or less for 30 seconds to produce a mold having a diameter of 10 to 20 mm;
Putting the produced mold into the furnace to increase the temperature to 20 ° C./min up to 100 ° C. and hold it for 20 minutes, and then increase the temperature to 20 ° C./min up to 420 ° C. for 30 minutes; And
A method of manufacturing a negative electrode for a cellular type magnesium air fuel cell having a maximum specific surface area comprising the step of rapidly cooling the produced mold.
청구항 2에 있어서,
상기 마그네슘 공기 전지용 음극 기판은 교체가능하며,
상기 마그네슘 공기 전지용 음극 기판에는 타공된 공극이 다수 존재하고,
상기 마그네슘 공기 전지용 음극 기판의 공극률은 40~50%이고,
상기 마그네슘 공기 전지용 음극 기판에 타공된 공극의 반지름(r)은 상기 마그네슘 음극 기판의 두께(h)보다 작은 것을 특징으로 하는 비표면적이 극대화된 셀룰러 타입의 마그네슘 공기 연료전지용 음극의 제조 방법.
The method according to claim 2,
The negative electrode substrate for the magnesium air battery is replaceable,
There are a plurality of perforated pores in the negative electrode substrate for the magnesium air battery,
The porosity of the negative electrode substrate for magnesium air battery is 40 to 50%,
The radius (r) of the pores perforated on the negative electrode substrate for the magnesium air battery is smaller than the thickness (h) of the magnesium negative electrode substrate.
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