KR20190113383A - 전해용 전극의 제조방법 및 이를 사용하여 제조된 전해용 전극 - Google Patents

전해용 전극의 제조방법 및 이를 사용하여 제조된 전해용 전극 Download PDF

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Abstract

본 출원은 전해용 전극의 제조방법 및 이를 사용하여 제조된 전해용 전극에 관한 것으로, 염수에 대한 전기 분해 시 낮은 과전압을 가져 낮은 소모 전력을 가지는 전해용 전극의 제조방법 및 이를 사용하여 제조된 전해용 전극을 제공할 수 있다.

Description

전해용 전극의 제조방법 및 이를 사용하여 제조된 전해용 전극{MANUFACTURING METHOD OF ELECTRODE FOR ELECTROLYSIS AND ELECTRODE FOR ELECTROLYSIS MANUFACTURED BY USING THE SAME}
본 출원은 전해용 전극의 제조방법 및 이를 사용하여 제조된 전해용 전극에 관한 것이다.
해수 등의 저가의 염수를 전기 분해시켜 염소, 수소 및 가성소다를 생산하는 기술은 널리 알려져 있으며, 통상 클로르-알칼리(chlor-alkali) 공정이 널리 알려져 있다.
기존에 상업 양극은 치수 안정 전극(DSA, Dimensionally stabele anode)으로 알려진 티타늄 기재 상에 산화 루테늄(RuO2)과 산화 티타늄(TiO2)을 피복층으로 하는 전극을 사용하였다. 또한, 염소 발생용 양극에는 전도성이 있는 기재를 사용하고 있으며, 주로 티타늄 메쉬를 기재로 사용하고 있다.
그러나, 이러한 전해용 전극을 통해 염수를 전기 분해하는 경우, 발생되는 소모 전력이 높다는 문제점이 발생되었다. 따라서, 이러한 소모 전력을 줄이기 위해 양극(anode) 및 음극(cathode)의 낮은 과전압을 가지는 전해용 전극이 요구되고 있다.
일본 특허공보 특허 제5250663호
본 출원의 과제는 염수에 대한 전기 분해 시 낮은 과전압을 가져 낮은 소모 전력을 가지는 전해용 전극의 제조방법 및 이를 사용하여 제조된 전해용 전극을 제공하는 것이다.
본 출원은 전해용 전극의 제조방법에 관한 것이다. 상기 전해용 전극은 전도성 기재의 표면을 패터닝하는 단계 및 상기 전도성 기재의 패터닝된 표면 상에 전극층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 전도성 기재의 표면을 패터닝하는 단계는 전도성 기재에 레이저를 조사하여 수행된다. 상기 전도성 기재에 레이저를 조사하여 표면을 패터닝함으로써, 상기 전도성 기재의 비표면적을 크게 할 수 있다.
상기 전도성 기재는 양극(anode) 또는 음극(cathode)을 형성할 수 있는 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전도성 물질로는 양극을 나타내는 티타늄, 탄탈, 니오브, 지르코늄, 하프늄, 몰리브덴, 텅스텐, 스테인리스 스틸 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 전도성 물질은 티타늄을 포함할 수 있다.
상기 레이저로는 예를 들어, 광학 섬유 공진기를 이용한 파이버 레이저(Fiber Laser), 질소와 헬륨의 혼합 기체를 이용한 이산화탄소 레이저, Nd 이온을 포함하는 YAG(Yttrium Aluminum Garnet) 결정을 이용한 고체 레이저, DPSS(Diode Pumped Solid State) 레이저 또는 자외선 레이저를 사용할 수 있다. 또한 레이저의 출력은 50 W 내지 100 W일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 레이저는 상기 전도성 기재에 10 W 내지 100 W 의 전력으로 조사될 수 있다. 구체적으로, 상기 레이저의 전력은 하한이 20 W 이상, 30 W 이상, 40 W 이상 또는 50 W 이상일 수 있고, 상한이 90 W 이하, 80 W 이하, 70 W 이하 또는 60 W 이하일 수 있다. 상기 레이저를 전술한 범위 내의 전력 세기로 전도성 기재에 조사함으로써, 전기 분해 시 낮은 과전압을 갖는 전해용 전극의 제조에 유리할 수 있다.
또한, 상기 레이저는 상기 전도성 기재에 10 mm/s 내지 10000 mm/s 의 속도로 조사될 수 있다. 구체적으로, 상기 레이저의 속도는 하한이 50 mm/s 이상, 100 mm/s 이상, 150 mm/s 이상 또는 200 mm/s 이상일 수 있고, 상한이 850 mm/s 이하, 700 mm/s 이하, 550 mm/s 이하, 400 mm/s 이하 또는 250 mm/s 이하일 수 있다. 상기 레이저를 전술한 범위 내의 속도로 전도성 기재에 조사함으로써, 전기 분해 시 낮은 과전압을 갖는 전해용 전극의 제조에 유리할 수 있다.
상기 패터닝은 레이저 조사에 의하여 전도성 기재의 표면에 홈부를 일정하게 형성함으로써 수행될 수 있다. 도 1은 본 출원의 패터닝된 전도성 기재를 설명하기 위하여 예시적으로 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 홈부는 바닥면을 기준으로 물체에 수직한 방향으로 오목하고 깊게 패인 부분을 의미한다. 이하, 패터닝된 전도성 기재를 기술하면서, 패터닝된 전도성 기재에서 홈부를 제외한 부분을 비홈부라고 지칭한다. 또한, 홈부의 높이(H)는 바닥면을 기준으로 물체에 비홈부를 제외하고 수직한 방향으로 측정한 길이를 의미하며, 홈부의 폭(W)은 이웃하는 비홈부 사이의 최단 거리를 의미하고, 홈부의 간격(G)은 이웃하는 홈부 사이의 최단 거리를 의미한다.
하나의 예시에서, 상기 홈부의 높이는 10 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있다. 구체적으로, 상기 홈부의 높이는 15 ㎛ 내지 45 ㎛, 20 ㎛ 내지 40 ㎛ 또는 25 ㎛ 내지 35 ㎛일 수 있다. 상기 전도성 기재의 홈부는 전술한 범위 내의 높이를 가짐으로써, 전기 분해 시 낮은 과전압을 갖는 전해용 전극의 제조에 유리할 수 있다.
또한, 상기 홈부의 폭은 20 ㎛ 내지 80 ㎛일 수 있다. 구체적으로, 상기 홈부의 폭은 25 ㎛ 내지 75 ㎛, 30 ㎛ 내지 70 ㎛, 35 ㎛ 내지 65 ㎛, 40 ㎛ 내지 60 ㎛ 또는 45 ㎛ 내지 55 ㎛일 수 있다. 상기 전도성 기재의 홈부는 전술한 범위 내의 폭을 가짐으로써, 전기 분해 시 낮은 과전압을 갖는 전해용 전극의 제조에 유리할 수 있다.
또한, 상기 홈부의 간격은 50 ㎛ 내지 250 ㎛일 수 있다. 구체적으로, 상기 홈부의 간격은 80 ㎛ 내지 230 ㎛, 100 ㎛ 내지 200 ㎛, 130 ㎛ 내지 180 ㎛ 또는 140 ㎛ 내지 160 ㎛일 수 있다. 상기 전도성 기재의 홈부는 전술한 범위 내의 간격을 가짐으로써, 전기 분해 시 낮은 과전압을 갖는 전해용 전극의 제조에 유리할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 전도성 기재의 패터닝된 형상은 스트라이프 형상, 격자 형상, 원 형상 또는 물결 형상일 수 있다. 도 2는 본 출원의 일 실시예에 따라 스트라이프 형상으로 패터닝된 전도성 기재를 예시적으로 나타낸 상면도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 스트라이프 형상으로 패터닝된 전도성 기재(20)는 평면 상에 일정 간격으로 평행하게 형성되어 일 방향으로 연장된 2 이상의 홈부(21)를 가지는 형태일 수 있다. 또한, 도 3은 본 출원의 일 실시예에 따라 격자 형상으로 패터닝된 전도성 기재를 예시적으로 나타낸 상면도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 격자 형상으로 패터닝된 전도성 기재(30)는 평면 상에 일정 간격으로 평행하게 형성되어 일 방향으로 연장된 2 이상의 제 1 홈부(31) 및 평면 상에 일정 간격으로 평행하게 형성되어 상기 제 1 홈부(31)와 수직한 방향으로 연장된 2 이상의 제 2 홈부(32)를 가지는 형태일 수 있다.
상기 전도성 기재의 패터닝된 표면 상에 전극층을 형성하는 단계는 상기 전도성 기재에 전극층을 형성하여 극성을 부여할 수 있다. 상기 전도성 기재의 패터닝된 표면 상에 전극층을 형성함으로써, 상기 전해용 전극은 염수에 대한 전기 분해 시 낮은 과전압을 가져 낮은 소모 전력을 가질 수 있다.
상기 전극층은 양극(anode) 또는 음극(cathode)일 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 전극층은 양극일 수 있다. 상기 양극을 나타내는 전극층은 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 인(P), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 바나듐(V), 주석(Sn), 크롬(Cr), 코발트(Co), 안티모니(Sb), 붕소(B), 규소(Si) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 금속 또는 금속 산화물을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 양극을 나타내는 전극층으로, 당업계에 치수 안정성 전극(DSA, Dimensionally stable anode)으로 공지된 산화 루테늄(RuO2), 산화 이리듐(IrO2), 산화 팔라듐(PdO2) 및 산화 티타늄(TiO2)이 혼합된 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 전극층은 상기 패터닝된 전도성 기재의 표면에 전극층용 조성물을 도포하고, 건조 및 열처리하여 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 전극층용 조성물은 금속 전구체 또는 금속 산화물 전구체를 용매에 혼합하여 제조할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 용매로는 n-부탄올(n-Butanol), 이소프로필알코올(IPA), 에탄올 또는 물을 사용할 수 있다.
상기 금속 전구체로는 전술한 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 인(P), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 바나듐(V), 주석(Sn), 크롬(Cr), 코발트(Co), 안티모니(Sb), 붕소(B), 규소(Si) 및 니켈(Ni)로 변화하는 물질로, 당업계에 통상적으로 알려진 물질을 사용할 수 있다. 또한, 상기 금속 산화물 전구체로는 전술한 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 인(P), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 바나듐(V), 주석(Sn), 크롬(Cr), 코발트(Co), 안티모니(Sb), 붕소(B), 규소(Si) 및 니켈(Ni)의 산화물로 변화하는 물질로 당업계에 알려진 통상적인 물질을 사용할 수 있다.
상기 금속 전구체 또는 금속 산화물 전구체로는 예를 들어 각 금속의 수화물, 수산화물, 염화물 또는 산화물 등일 수 있다.
상기 금속 산화물 전구체의 예시로서, 루테늄 산화물 전구체는 염화 루테늄 수화물(Ruthenium chloride hydrates)일 수 있고, 이리듐 산화물 전구체는 염화 이리듐 수화물(Iridium chloride hydrates)일 수 있으며, 팔라듐 산화물 전구체는 염화 팔라듐(Palladium chloride)일 수 있고, 티타늄 산화물 전구체는 티타늄 이소프로폭시드(Titanium isopropoxide)일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 패터닝된 전도성 기재의 표면에 상기 전극층용 조성물 도포 시, 상기 전극층용 조성물은 용매 100 중량부 대비 3 중량부 내지 50 중량부로 상기 금속 산화물 전구체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 전극층용 조성물 내 금속 산화물 전구체의 함량은 용매 100 중량부 대비 5 중량부 내지 40 중량부, 8 중량부 내지 30 중량부 또는 10 중량부 내지 20 중량부일 수 있다. 상기 금속 산화물 전구체가 전술한 범위 내의 함량을 만족하는 경우, 전기 분해 시 낮은 과전압을 갖는 전해용 전극의 제조에 유리할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 양극을 형성하기 위한 금속 산화물 전구체로는 염화 루테늄 수화물, 염화 이리듐 수화물, 티타늄 이소프로폭시드 및 염화 팔라듐의 혼합물을 사용할 수 있다. 이때, 상기 금속 산화물 전구체의 함량 비는 본 출원의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서 적절히 조절될 수 있다. 하나의 예시에서, 염화 루테늄 수화물, 염화 이리듐 수화물, 티타늄 이소프로폭시드 및 염화 팔라듐의 혼합물은, 용매에 금속 성분을 기준으로 30 내지 40:10 내지 30:30 내지 60:1 내지 20(Ru:Ir:Ti:Pd)의 몰비로 혼합될 수 있다.
상기 전극층은 목적하는 로딩량을 만족하기 위하여, 상기 패터닝된 전도성 기재의 표면에 전극층용 조성물을 도포하고, 건조 및 열처리하는 과정을 1 회 이상 수행할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「로딩(loading)량」은 패터닝된 전도성 기재의 표면에 형성된 전극층의 전체 중량을 의미한다.
하나의 예시에서, 상기 전극층의 로딩량은 0.1 mg/cm2 내지 20 mg/cm2일 수 있고, 구체적으로, 0.5 mg/cm2 내지 15 mg/cm2 또는 1 mg/cm2 내지 10 mg/cm2일 수 있다.
상기 건조는 50℃ 내지 90℃에서 5 분 내지 60 분 동안 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 건조는 55℃ 내지 85℃, 60℃ 내지 80℃ 또는 65℃ 내지 75℃에서 6 분 내지 50 분, 7 분 내지 40 분, 8 분 내지 30 분, 9 분 내지 20 분 또는 10 분 내지 15 분 동안 수행될 수 있다. 상기 전극층용 조성물을 전술한 범위 내의 조건에서 건조함으로써, 전극층이 형성될 수 있다.
또한, 상기 열처리는 300℃ 내지 600℃에서 5 분 내지 4 시간 동안 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 열처리는 330℃ 내지 570℃, 350℃ 내지 540℃, 380℃ 내지 510℃ 또는 400℃ 내지 480℃에서 7 분 내지 3 시간, 9 분 내지 2 시간 또는 10 분 내지 1 시간 동안 수행될 수 있다. 상기 전극층용 조성물을 전술한 범위 내의 조건에서 열처리함으로써, 금속 산화물을 포함하는 전극층이 형성될 수 있다.
본 출원은 또한, 전해용 전극에 관한 것이다. 상기 전해용 전극은 예를 들어, 전술한 전해용 전극의 제조방법을 사용하여 제조될 수 있다. 따라서, 후술하는 전해용 전극에 대한 구체적인 사항은 상기 전해용 전극의 제조방법에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 전해용 전극을 예시적으로 나타낸 정면도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 전해용 전극(40)은 패터닝된 전도성 기재(41) 및 상기 패터닝된 전도성 기재(41) 상에 형성된 전극층(42)을 포함한다. 상기 전해용 전극(40)은 패터닝된 전도성 기재(41)를 포함함으로써, 염수에 대한 전기 분해 시 낮은 과전압을 가져 낮은 소모 전력을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 전해용 전극(40)은 반쪽 셀(Half Cell) 평가에서, 90℃에서 4.4 kA/m2 정전류로 측정한 과전압이 1.25 V 미만, 1.245 V 이하 또는 1.240 V 이하일 수 있다. 상기 과전압의 하한은 예를 들어, 1.20 V 이상 또는 1.230 V 이상일 수 있다. 상기 반쪽 셀(Half Cell) 평가는 작동전극으로 상기 전해용 전극(40), 기준전극으로 포화 카로멜 전극(saturated calomel electrode, SCE), 상대전극으로 백금(Pt) 와이어 및 전해액으로 염화나트륨(NaCl) 수용액을 이용하여 수행될 수 있다. 본 명세서에서 용어 「과전압」은 전기 화학 반응을 실제로 일으키기 위해 필요한 전극 전위에서 그 반응의 평형 전위를 뺀 값을 의미한다. 상기 전해용 전극(40)은 전술한 범위 내의 낮은 과전압을 가짐으로써, 염수에 대한 전기 분해 시 낮은 소모 전력을 가질 수 있다.
본 출원은 염수에 대한 전기 분해 시 낮은 과전압을 가져 낮은 소모 전력을 가지는 전해용 전극의 제조방법 및 이를 사용하여 제조된 전해용 전극을 제공할 수 있다.
도 1은 본 출원의 패터닝된 전도성 기재를 설명하기 위하여 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따라 스트라이프 형상으로 패터닝된 전도성 기재를 예시적으로 나타낸 상면도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따라 격자 형상으로 패터닝된 전도성 기재를 예시적으로 나타낸 상면도이다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 전해용 전극을 예시적으로 나타낸 정면도이다.
도 5 내지 도 8은 실시예 1에서 제조된 전도성 기재의 표면을 주사 전자 현미경(SEM)을 이용하여 각각 40 배, 150 배, 300 배 및 1800 배의 배율로 관찰한 이미지이다.
도 9 내지 도 11은 실시예 2에서 제조된 전도성 기재의 표면을 주사 전자 현미경(SEM)을 이용하여 각각 150 배, 300 배 및 900 배의 배율로 관찰한 이미지이다.
도 12 내지 도 15는 비교예에서 제조된 전도성 기재의 표면을 주사 전자 현미경(SEM)을 이용하여 각각 40 배, 300 배, 500 배 및 1500 배의 배율로 관찰한 이미지이다.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
전도성 기재의 제조
티타늄 기재(Titanium mesh, BAOJI Energy Titanium co., LTD사제)에 50 W의 전력 및 200 mm/s의 속도로 레이저(G4, SPI사제)를 조사하여 도 2에 나타낸 바와 같이, 스트라이프 형상으로 홈부를 가지는 패터닝된 전도성 기재를 제조하였다. 제조된 전도성 기재의 패터닝된 표면을 주사 전자 현미경(SEM)을 이용하여 각각 40 배, 150 배, 300 배 및 1800 배의 배율로 관찰하여, 그 결과를 각각 도 5 내지 도 8에 나타내었다. 이 때, 홈부는 높이가 약 35 ㎛이고, 폭이 약 40 ㎛이며, 간격이 약 140 ㎛이었다.
전극층용 조성물의 제조
n-부탄올(n-Butanol) 용매 100 중량부에 염화 루테늄 수화물(Ruthenium chloride hydrates), 염화 이리듐 수화물(Iridium chloride hydrates), 티타늄 이소프로폭시드(Titanium isopropoxide) 및 염화 팔라듐(Palladium chloride)의 혼합물을 20 중량부로 첨가하고 혼합하여 전극층용 조성물을 제조하였다. 상기 조성물은 금속 성분 기준으로 Ru:Ir:Ti:Pd를 35:20:45:8의 몰비로 포함하였다.
전해용 전극의 제조
상기 전도성 기재에 상기 전극층용 조성물을 브러쉬 코팅하여 도포하고 70℃에서 10분간 건조 후 480℃에서 10분 열처리하는 과정을 7회 반복하여 3 mg/cm2의 로딩량으로 전극층을 형성한 후, 400℃에서 1시간 동안 열처리를 수행하여 도 4에 나타낸 바와 같이 전해용 전극을 제조하였다.
실시예 2
전해용 전극의 제조
티타늄 기재(Titanium mesh, BAOJI Energy Titanium co., LTD사제)에 50 W의 전력 및 200 mm/s의 속도로 레이저(G4, SPI사제)를 조사하여 도 3에 나타낸 바와 같이, 격자 형상으로 홈부를 가지는 패터닝된 전도성 기재를 제조한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 도 4에 나타낸 바와 같이, 전해용 전극을 제조하였다. 제조된 전도성 기재의 패터닝된 표면을 주사 전자 현미경(SEM)을 이용하여 150 배, 300 배 및 900 배의 배율로 각각 관찰하여, 그 결과를 각각 도 9 내지 11에 나타내었다. 이 때, 상기 홈부는 높이가 약 35 ㎛이고, 폭이 약 40 ㎛이며, 간격이 약 140 ㎛이었다.
비교예
전해용 전극의 제조
티타늄 기재(Titanium mesh, BAOJI Energy Titanium co., LTD사제) 표면을 알루미늄 옥사이드로 샌드블라스팅하여 요철이 있는 구조로 가공하고, 0.5 mol의 옥살산 수용액에 90℃에서 2 시간 동안 침지시켰다. 이후, 증류수로 세척한 후 건조하여 전처리함으로써 패터닝되지 않은 전도성 기재를 제조한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 전해용 전극을 제조하였다. 제조된 전도성 기재의 패터닝된 표면을 주사 전자 현미경(SEM)을 이용하여 40 배, 300 배, 500 배 및 1500 배의 배율로 각각 관찰하여, 그 결과를 각각 도 12 내지 15에 나타내었다.
평가예 1. 반쪽 셀(Half cell) 평가
작동전극으로 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 전해용 전극을 사용하고, 기준전극으로 포화 카로멜 전극(saturated calomel electrode, SCE)을 사용하며, 상대전극으로 Pt 와이어를 사용하고, 전해액으로 NaCl 수용액을 사용하여, 전지(cell) 온도 90℃에서 4.4 kA/m2의 정전류로 전극 성능을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 비교예
과전압(V) 1.231 1.240 1.250
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 레이저를 이용하여 전도성 기재를 패터닝한 실시예 1 및 2의 전해용 전극은 블라스트 및 산처리를 통해 식각하여 전도성 기재를 패터닝하지 않은 비교예의 전해용 전극에 비해 낮은 과전압을 나타내는 것을 확인하였다. 이로 인해, 실시예 1 및 2의 전해용 전극은 비교예의 전해용 전극에 비해 염수에 대한 전기 분해 시 낮은 소모 전력을 필요로 하는 것을 확인하였다.
H: 높이
W: 폭
G: 간격
20: 스트라이프 형상으로 패터닝된 전도성 기재
21: 홈부
30: 격자 형상으로 패터닝된 전도성 기재
31: 제 1 홈부
32: 제 2 홈부
40: 전해용 전극
41: 패터닝된 전도성 기재
42: 전극층

Claims (14)

  1. 전도성 기재에 레이저를 조사하여 전도성 기재의 표면을 패터닝하는 단계 및
    상기 전도성 기재의 패터닝된 표면 상에 전극층을 형성하는 단계를 포함하는 전해용 전극의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저는 10 W 내지 100 W의 전력으로 조사되는 전해용 전극의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저는 10 mm/s 내지 10000 mm/s의 속도로 조사되는 전해용 전극의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 패터닝은 레이저 조사에 의하여 전도성 기재의 표면에 홈부를 형성함으로써 수행되는 전해용 전극의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 홈부의 높이가 10 ㎛ 내지 50 ㎛인 전해용 전극의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 홈부의 폭이 20 ㎛ 내지 80 ㎛인 전해용 전극의 제조방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 홈부의 간격이 50 ㎛ 내지 250 ㎛인 전해용 전극의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 전도성 기재는 스트라이프 형상, 격자 형상, 원 형상 또는 물결 형상을 갖도록 패터닝되는 전해용 전극의 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 패터닝된 전도성 기재는 티타늄, 탄탈, 니오브, 지르코늄, 하프늄, 몰리브덴, 텅스텐, 스테인리스 스틸 또는 이들의 합금을 포함하는 전해용 전극의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 전극층은 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 인(P), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 바나듐(V), 주석(Sn), 크롬(Cr), 코발트(Co), 안티모니(Sb), 붕소(B), 규소(Si) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 금속 또는 금속 산화물을 포함하는 전해용 전극의 제조방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 전극층은 상기 패터닝된 전도성 기재의 표면에 전극층용 조성물을 도포하고, 건조 및 열처리하여 형성되는 전해용 전극의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 전극층용 조성물은 용매에 금속 전구체 또는 금속 산화물 전구체를 혼합하여 제조되는 전해용 전극의 제조방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 건조는 50℃ 내지 90℃에서 5 분 내지 60 분 동안 수행되고, 상기 열처리는 300℃ 내지 600℃에서 5 분 내지 4 시간 동안 수행되는 전해용 전극의 제조방법.
  14. 제 1 항의 방법에 의해 제조된 전해용 전극으로서, 패터닝된 전도성 기재 및 상기 패터닝된 전도성 기재 상에 형성된 전극층을 포함하고,
    기준전극으로 포화 카로멜 전극(saturated calomel electrode, SCE), 상대전극으로 백금(Pt) 와이어 및 전해액으로 염화나트륨(NaCl) 수용액을 이용한 반쪽 셀(Half Cell) 평가에서, 90℃에서 4.4 kA/m2 정전류로 측정한 과전압이 1.20 V 내지 1.25 V 미만인 전해용 전극.
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