KR20190142794A - Ultra capacity metal air fuel battery system and manufacturing methode thereof - Google Patents

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KR20190142794A
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Abstract

The present invention provides an ultrahigh-capacity magnesium air battery which employs air as an anode substrate and magnesium as a cathode substrate. The magnesium cathode substrate is replaceable. The magnesium cathode substrate has a plurality of perforated pores. A porosity of the magnesium cathode substrate is 40 to 50%. The radius (r) of each of the pores perforated in the magnesium cathode substrate is smaller than the thickness (h) of the magnesium cathode substrate. The air anode substrate is formed in a cylindrical shape. An air tank is disposed inside the air anode substrate to provide air. The magnesium cathode substrate is formed in a cylindrical shape and disposed outside the air anode substrate. A replaceable porous magnesium cathode electrode having a NaCl electrolyte is included between the air anode substrate and the magnesium cathode substrate. Thus, the capacity of the battery can be effectively increased.

Description

초고용량 금속공기연료전지 시스템 및 그 제작방법{Ultra capacity metal air fuel battery system and manufacturing methode thereof}Ultra capacity metal air fuel battery system and manufacturing method

본 발명은 교체가능한 초고용량 금속공기연료전지시스템 및 그 제작방법에 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 있고, 내부에 공기 탱크를 채용한 교체가능한 다공성 마그네슘 음극 전극을 포함하는 초고용량 마그네슘 공기 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a replaceable ultra-high capacity metal-air fuel cell system and a method of manufacturing the same, and more particularly, a negative electrode substrate is replaceable so that the performance of a magnesium air battery is maintained, and an electrolyte solution enters and exits the electrode. A super high capacity magnesium air battery comprising a replaceable porous magnesium cathode electrode capable of effectively removing reaction byproducts such as Mg (OH) 2 generated on a surface and employing an air tank therein.

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 various causes of the above-described phenomenon have been suggested, the most serious among them is that byproducts such as Mg (OH) 2 formed by the oxidation reaction in the magnesium anode substrate are formed on the magnesium cathode substrate, whereby the oxidation reaction in the magnesium cathode substrate It is rapidly decreasing.

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.

한편, 종래에는 전지의 용량을 높이기 위해서 공기 양극에서 충분히 공기를 제공하는데 한계가 존재했다.On the other hand, in the past, there was a limit in providing sufficient air at the air cathode in order to increase the capacity of the battery.

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 있고, 내부에 공기 탱크를 채용한 교체가능한 다공성 마그네슘 음극 전극을 포함하는 초고용량 마그네슘 공기 전지를 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 It is possible to effectively remove reaction by-products such as Mg (OH) 2 generated on the surface of the cathode, and to provide an ultra-high capacity magnesium air battery including a replaceable porous magnesium cathode electrode having an air tank therein.

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 초고용량 금속공기연료전지 시스템은, 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%이며, 상기 마그네슘 음극 기판에 타공된 공극의 반지름(r)은 상기 마그네슘 음극 기판의 두께(h)보다 작고, 상기 공기 양극 기판은 원통 형상으로 형성하며, 상기 공기 양극 기판의 내부에는 공기 탱크를 배치하여 공기를 제공하고, 상기 마그네슘 음극 기판은 원통 형상으로 형성하며, 상기 공기 양극 기판의 외부에 배치되고, 상기 공기 양극 기판과 상기 마그네슘 음극 기판 사이에 NaCl 전해질이 배치되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the ultra-high capacity metal-air fuel cell system according to an embodiment of the present invention, in the magnesium air battery employing air as the cathode substrate, and employing magnesium as the cathode substrate, the magnesium anode substrate Is replaceable, the magnesium anode substrate has a plurality of perforated pores, the porosity of the magnesium anode substrate is 40 to 50%, the radius (r) of the pores perforated on the magnesium cathode substrate is Less than the thickness h, the air cathode substrate is formed in a cylindrical shape, an air tank is disposed inside the air anode substrate to provide air, and the magnesium cathode substrate is formed in a cylindrical shape, and the air anode substrate is formed. A NaCl electrolyte disposed between the air anode substrate and the magnesium cathode substrate; And that is characterized.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 초고용량 금속공기연료전지 시스템은, 상기 공기 양극 기판과 상기 마그네슘 음극 기판 사이의 방전 중에 발생하는 반응 부산물인 Mg(OH)2 슬러지를 제거하는 팬을 상기 NaCl 전해질이 공급되는 파이프 내부에 설치하는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, the ultra-high capacity metal-air fuel cell system according to an embodiment of the present invention, Mg (OH) 2 sludge which is a reaction by-product generated during the discharge between the air cathode substrate and the magnesium anode substrate It is preferable to install a fan to be removed inside the pipe to which the NaCl electrolyte is supplied.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 초고용량 금속공기연료전지 시스템은, 상기 NaCl 전해질은 상기 공기 양극 기판과 상기 마그네슘 음극 기판 사이에 다수의 파이프를 통해서 제공되는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, in the ultra-high capacity metal-air fuel cell system according to an embodiment of the present invention, the NaCl electrolyte is preferably provided through a plurality of pipes between the air cathode substrate and the magnesium anode substrate. .

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 초고용량 금속공기연료전지 제작방법은, 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 밀링단계와, 상기 에탄올 미디어에서 상기 마그네슘 분말을 분리하기 위하여 필터를 사용하여 상기 마그네슘 분말을 회수하고, 상기 회수된 마그네슘 분말을 동결 건조기에 투입하여 동결 건조하는 동결건조단계와, 상기 동결 건조된 마그네슘 분말을 1 톤 이하의 압력에서 30초 유지하여 직경 10~20mm의 몰드를 제작하는 몰드제작단계와, 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 쿨링하는 몰드쿨링단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the ultra-high capacity metal-air fuel cell manufacturing method according to an embodiment of the present invention, WC-Co ball and AZ91d magnesium alloy powder in a WC-Co Jar in a ratio of 40: 1, In the N2 or Ar atmosphere, the milling step of milling at 200 rpm for 5 hours using ethanol as a media, and recovering the magnesium powder using a filter to separate the magnesium powder from the ethanol media And a freeze-drying step of freeze-drying the recovered magnesium powder into a freeze dryer, and a mold manufacturing step of manufacturing a mold having a diameter of 10-20 mm by maintaining the freeze-dried magnesium powder at a pressure of 1 ton or less for 30 seconds. Then, the prepared mold was introduced into the furnace to increase the temperature to 100 ° C. at 20 ° C./min and hold for 20 minutes, and then heated up to 420 ° C. at 20 ° C./min and held for 30 minutes Sound, characterized by comprising a mold cooling step of rapidly cooling the produced mold.

본 발명의 일 실시예에 따른 초고용량 금속공기연료전지 시스템 및 그 제작방법은 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 있고, 내부에 공기 탱크를 채용함으로써, 전지의 용량을 효과적으로 늘릴 수 있다.The ultra-high capacity metal-air fuel cell system and its manufacturing method according to an embodiment of the present invention, while the negative electrode substrate is replaceable to maintain the performance of the magnesium air battery, the electrolyte solution is generated on the surface of the magnesium negative electrode by entering and exiting the electrode Reaction by-products such as Mg (OH) 2 can be effectively removed, and the capacity of the battery can be effectively increased by employing an air tank therein.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교체가능한 다공성 마그네슘 음극 전극을 포함하는 초고용량 마그네슘 공기 전지의 공극률과 공정 압력의 상관도.1 is a correlation diagram of porosity and process pressure of an ultra-high capacity magnesium air battery including a replaceable porous magnesium cathode electrode 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 초고용량 금속공기연료전지는 공기를 양극 기판으로 사용하고, 마그네슘을 음극 기판으로 사용하는 마그네슘 공기 전지에서 음극 기판으로 채용될 수 있다.The ultra-high capacity metal air fuel cell according to an embodiment of the present invention may be employed as a negative electrode substrate in a magnesium air battery using air as a positive electrode substrate and magnesium as a negative electrode substrate.

본 발명의 일 실시예에 따른 초고용량 금속공기연료전지는 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 ultra-high-capacity metal air fuel cell according to an embodiment of the present invention is replaceable, and a plurality of perforated pores exist in the magnesium negative electrode substrate, and the porosity of the magnesium negative electrode substrate is 40 to 50%, and the magnesium negative electrode substrate The radius r of the perforated voids is smaller than the thickness h of the magnesium anode substrate.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 초고용량 금속공기연료전지는 상기 공기 양극 기판이 원통 형상으로 형성하며, 상기 공기 양극 기판의 내부에는 공기 탱크를 배치하여 공기를 제공하고, 상기 마그네슘 음극 기판이 원통 형상으로 형성하며, 상기 공기 양극 기판의 외부에 배치되고, 상기 공기 양극 기판과 상기 마그네슘 음극 기판 사이에 NaCl 전해질이 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the ultra-high capacity metal-air fuel cell according to an embodiment of the present invention, the air cathode substrate is formed in a cylindrical shape, an air tank is disposed inside the air anode substrate to provide air, and the magnesium cathode substrate is It is formed in a cylindrical shape, is disposed outside the air cathode substrate, characterized in that NaCl electrolyte is disposed between the air cathode substrate and the magnesium cathode substrate.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 초고용량 금속공기연료전지는 상기 공기 양극 기판과 상기 마그네슘 음극 기판 사이의 방전 중에 발생하는 반응 부산물인 Mg(OH)2 슬러지를 제거하는 팬을 상기 NaCl 전해질이 공급되는 파이프 내부에 설치하는 것이 바람직하다. On the other hand, the ultra-high capacity metal-air fuel cell according to an embodiment of the present invention, the NaCl electrolyte is a fan for removing the Mg (OH) 2 sludge which is a reaction by-product generated during the discharge between the air cathode substrate and the magnesium cathode substrate It is preferable to install inside the pipe to be supplied.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 초고용량 금속공기연료전지는 상기 NaCl 전해질이 상기 공기 양극 기판과 상기 마그네슘 음극 기판 사이에 다수의 파이프를 통해서 제공되는 것이 바람직하다.In addition, in the ultra-high capacity metal-air fuel cell according to an embodiment of the present invention, the NaCl electrolyte is preferably provided through a plurality of pipes between the air cathode substrate and the magnesium anode substrate.

본 발명의 일 실시예에 따른 교체가능한 다공성 마그네슘 음극 전극을 포함하는 초고용량 마그네슘 공기 전지에 채용되는 마그네슘 음극 전극의 제조 방법은 아래와 같다.A method of manufacturing a magnesium cathode electrode employed in an ultra high capacity magnesium air battery including a replaceable porous magnesium cathode electrode according to an embodiment of the present invention is as follows.

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 are added to the WC-Co Jar in a ratio of 40: 1, and milling 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, and magnesium can be suppressed from being oxidized by using ethanol as a medium.

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.

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 fabrication of the mode.

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 (4)

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%이며,
상기 마그네슘 음극 기판에 타공된 공극의 반지름(r)은 상기 마그네슘 음극 기판의 두께(h)보다 작고,
상기 공기 양극 기판은 원통 형상으로 형성하며, 상기 공기 양극 기판의 내부에는 공기 탱크를 배치하여 공기를 제공하고,
상기 마그네슘 음극 기판은 원통 형상으로 형성하며, 상기 공기 양극 기판의 외부에 배치되고,
상기 공기 양극 기판과 상기 마그네슘 음극 기판 사이에 NaCl 전해질이 배치되는 것을 특징으로 하는 교체가능한 다공성 마그네슘 음극 전극을 포함하는 초고용량 마그네슘 공기 전지.
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 anode substrate has a plurality of perforated pores,
The porosity of the magnesium anode substrate is 40 to 50%,
The radius r of the pores perforated on the magnesium anode substrate is smaller than the thickness h of the magnesium cathode substrate,
The air anode substrate is formed in a cylindrical shape, the air anode substrate is disposed inside the air tank to provide air,
The magnesium cathode substrate is formed in a cylindrical shape, is disposed outside the air anode substrate,
And a replaceable porous magnesium cathode electrode, wherein a NaCl electrolyte is disposed between the air anode substrate and the magnesium cathode substrate.
청구항 1에 있어서,
상기 공기 양극 기판과 상기 마그네슘 음극 기판 사이의 방전 중에 발생하는 반응 부산물인 Mg(OH)2 슬러지를 제거하는 팬을 상기 NaCl 전해질이 공급되는 파이프 내부에 설치하는 것을 특징으로 하는 교체가능한 다공성 마그네슘 음극 전극을 포함하는 초고용량 마그네슘 공기 전지.
The method according to claim 1,
Replaceable porous magnesium cathode electrode, characterized in that a fan for removing Mg (OH) 2 sludge which is a reaction by-product generated during the discharge between the air cathode substrate and the magnesium cathode substrate is installed inside the pipe supplied with the NaCl electrolyte. Ultra high capacity magnesium air battery containing.
청구항 1에 있어서,
상기 NaCl 전해질은 상기 공기 양극 기판과 상기 마그네슘 음극 기판 사이에 다수의 파이프를 통해서 제공되는 것을 특징으로 하는 교체가능한 다공성 마그네슘 음극 전극을 포함하는 초고용량 마그네슘 공기 전지.
The method according to claim 1,
And the NaCl electrolyte comprises a replaceable porous magnesium cathode electrode provided through a plurality of pipes between the air anode substrate and the magnesium cathode substrate.
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 밀링단계와,
상기 에탄올 미디어에서 상기 마그네슘 분말을 분리하기 위하여 필터를 사용하여 상기 마그네슘 분말을 회수하고, 상기 회수된 마그네슘 분말을 동결 건조기에 투입하여 동결 건조하는 동결건조단계와,
상기 동결 건조된 마그네슘 분말을 1 톤 이하의 압력에서 30초 유지하여 직경 10~20mm의 몰드를 제작하는 몰드제작단계와,
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 쿨링하는 몰드쿨링단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고용량 금속공기연료전지 제작방법.
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. Milling step,
A freeze-drying step of 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;
A mold manufacturing step of manufacturing a mold having a diameter of 10-20 mm by maintaining the freeze-dried magnesium powder at a pressure of 1 ton or less for 30 seconds;
The prepared mold was introduced into the furnace to raise the temperature to 100 ° C. at 20 ° C./min and hold for 20 minutes, and then increase the temperature to 420 ° C. at 20 ° C./min and hold for 30 minutes. Ultra-high capacity metal air fuel cell manufacturing method comprising a cooling step.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102456939A (en) * 2011-01-06 2012-05-16 山东理工大学 Improved large-capacity magnesium air battery
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