[發明專利]電極用金屬板及電極

在審

• 申請號: 201410474928.3
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104451764A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 奈良井哲;枩倉功和
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: C25B11/02
• 分類號: C25B11/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及電解所使用的電極用金屬板及電極。

背景技術

在電解領域中，鑒于低過電壓性、低溶出性、成本等，而使用實施了鍍鉑的鈦板作為通常的電極材料。為了提高這種實施了鍍鉑的鈦板的電極壽命，提出了在電解用電極的放電面上形成了高度0.5mm以上的凹凸部的構成(日本專利第3467954號公報)。

而且，在電解領域中，要求高的能量效率、即高的電解效率。在電極表面形成0.5mm以上的凹凸部的上述現有技術可實現表面積的增大，應該有助于電解效率的提高。

但是，現狀是在上述現有的電解用電極中，雖然隨著表面積的增大而電解效率稍有提高，但表面積與電導(電解效率)之間無相關性，相對于表面積的增大，電導并未直線地增加。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第3467954號公報

發明內容

發明所要解決的課題

本發明是基于上述這樣的情況而完成的，其目的在于，提供電解效率高的電解所使用的電極用金屬板及電極。

用于解決課題的方法

用于解決上述課題而完成的發明是在水溶液或有機溶劑溶液中進行電解時所使用的電極用金屬板，所述金屬板具備算數平均粗糙度Ra[μm]相對于峰值數量Pc[個/mm]之比(Ra/Pc)為0.8以上的微細凹凸面。

通過電極而得的電導根據有助于電極的電解的面的形狀而不同，因此本發明人對電極的表面形狀與電導的關系進行了研究。結果發現，鈦板表面的算數平均粗糙度Ra[μm]相對于峰值數量Pc[個/mm]之比(Ra/Pc)與電導相關，具體而言，通過使該比(Ra/Pc)為0.8以上，可以得到高的電導。上述比(Ra/Pc)與電導相關的理由并不確定，但推測如下。

電極表面的凹凸形狀阻礙電極附近的電解液的流動，妨礙參與反應的離子的輸送。根據電極表面的凹凸形狀，該電極附近的電解液的流動發生變化而妨礙離子輸送的程度不同，電導發生變化。與表面形狀相關的參數中，認為上述比(Ra/Pc)與因電極附近的電解液的流動的阻礙而輸送受到妨礙的離子量、即電導相關。

因此，該電極用金屬板通過具備上述比(Ra/Pc)為0.8以上的微細凹凸面，從而得到高的電導，使用了該電極用金屬板的電解的電解效率提高。

作為上述微細凹凸面的最大高度粗糙度Rz，優選為50μm以下。若上述微細凹凸面的最大高度粗糙度Rz超過上述上限值，則變得難以使進一步減小了鄰接的峰間或谷間的間隔的凹凸形狀形成為微細凹凸面。通過將上述微細凹凸面的最大高度粗糙度Rz設為上述上限值以下，從而使用了該電極用金屬板的電解的電解效率進一步提高。

作為上述微細凹凸面的算數平均粗糙度Ra，優選為3.6μm以上且10μm以下。若上述微細凹凸面的算數平均粗糙度Ra低于上述下限，則變得難以使上述比(Ra/Pc)增大。另外，若上述微細凹凸面的算數平均粗糙度Ra超過上述上限，則微細凹凸面的峰值數量Pc容易變大，變得難以使上述比(Ra/Pc)增大。通過使上述微細凹凸面的算數平均粗糙度Ra在上述范圍內，從而能夠可靠地得到高的電導，使用了該電極用金屬板的電解的電解效率進一步提高。

上述微細凹凸面的峰值數量Pc優選為0.5個/mm以上且5個/mm以下。若上述微細凹凸面的峰值數量Pc超過上述上限，則變得難以使上述比(Ra/Pc)增大。另外，若上述微細凹凸面的峰值數量Pc低于上述下限，則微細凹凸面的算數平均粗糙度Ra容易變小，因此變得難以使上述比(Ra/Pc)增大。通過使上述微細凹凸面的峰值數量Pc在上述范圍內，從而能夠可靠地得到高的電導，使用了該電極用金屬板的電解的電解效率進一步提高。

該電極用金屬板的上述微細凹凸面具有周期性的幾何學圖案的凹凸形狀。通過使上述微細凹凸面的凹凸形狀為周期性的幾何學圖案，從而與呈隨機的凹凸形狀的情況相比，能夠得到高的電導，使用了該電極用金屬板的電解的電解效率可靠地提高。

該電極用金屬板的上述凹凸形狀可通過軋制來形成。由此，能夠容易地制造獲得高電導的該電極用金屬板，可降低電解用電極的制造成本。

該電極用金屬板優選含有鈦作為主成分。鈦是耐化學試劑性優異且不易發生腐蝕的金屬，由于含有鈦作為該電極用金屬板的主成分，因此在對鈦實施了貴金屬鍍敷的電極上，即使反應性高的電解液從貴金屬鍍敷的針孔發生浸透，也可進行穩定的電解處理。

該電極優選使用上述電極用金屬板來制作。對于使用上述電極用金屬板制作的該電極而言，按照上述那樣電解的電解效率與以往相比提高。