[發明專利]電解用電極

在審

• 申請號: 202080045589.0
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN114008247A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 嚴熙駿;李東哲;金緣伊;金明勛
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: C25B11/031
• 分類號: C25B11/031;C25B11/052;C25B11/061;C25B11/091;C25B1/34
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 黃麗娟;張云志

本發明涉及一種其中金屬基底層的結構得到優化的電解用電極及其制備方法，其中，本發明的電解用電極與常規電極相比表現出改善的過電壓，同時由于涂層損失小而具有優異的耐久性。

技術領域

相關申請的交叉引用

本申請要求于2019年12月19日提交的韓國專利申請No.10-2019-0170677的優先權，該專利申請的公開內容通過引用并入本說明書中。

技術領域

本發明涉及一種可以改善過電壓的電解用電極和制備該電解用電極的方法。

背景技術

通過低成本的鹽水如海水的電解制備氫氧化物、氫氣和氯氣的技術是公知的。這種電解工藝也被稱為氯堿工藝，并且可以被認為是經過數十年已經在商業操作中證明其性能和技術可靠性的方法。

對于鹽水的電解，目前最廣泛使用的方法是離子交換膜法，其中，將離子交換膜安裝在電解槽中以將電解槽分為陽離子室和陰離子室，并且使用鹽水作為電解質以在陽極得到氯氣并在陰極得到氫氣和苛性鈉。

鹽水的電解通過如下面電化學反應式中所示的反應進行。

陽極反應：2Cl^-→Cl₂+2e^-(E⁰＝+1.36V)

陰極反應：2H₂O+2e^-→2OH^-+H₂(E⁰＝-0.83V)

總反應：2Cl^-+2H₂O-→2OH^-+Cl₂+H₂(E⁰＝-2.19V)

在鹽水的電解中，除了鹽水電解所需要的理論電壓之外，電解電壓還必須考慮陽極的過電壓、陰極的過電壓、由于離子交換膜的電阻引起的電壓和由于陽極與陰極之間的距離引起的電壓，并且在這些電壓中由電極引起的過電壓是重要的變量。

因此，已經研究能夠降低電極的過電壓的方法，其中，例如，已經開發一種被稱為DSA(尺寸穩定陽極)的貴金屬類電極并且用作陽極，并且需要開發一種具有耐久性和低的過電壓的優異材料用于陰極。

已經主要使用不銹鋼或鎳作為陰極，并且，特別地，由于電解反應中的過電位(η)與活性表面積(A)成反比，因此，已經主要使用編織網或擴張網形式的鎳，其可以具有大的活性比表面積。

然而，在增加鎳網的孔徑以增加活性比表面積的情況下，在電極制備過程中在基底的預處理過程中難以確保平坦性，會存在的問題是，即使在形成涂層的過程中網孔也會被堵塞，即使當制備的電極用于電解反應時，也會影響電解液的物質轉移和氫氣的解吸，因此，需要開發一種滿足適當條件的鎳網。

現有技術文獻

(專利文獻1)JP2003-277967A

發明內容

技術問題

本發明的一個方面提供一種電解用電極和制備該電解用電極的方法，在所述電解用電極中，通過優化在電解用電極中使用的金屬基底的線厚度和網目尺寸，與常規電極相比，過電壓得到改善。

技術方案

根據本發明的一個方面，提供一種電解用電極，包括：金屬基底層；和包含釕氧化物和氮的涂層，其中，所述金屬基底層具有網目尺寸為45目至60目的網狀結構，所述網狀結構的單線厚度在100μm至160μm的范圍內，并且基于所述釕氧化物，所述涂層中的氮含量在20摩爾％至60摩爾％的范圍內。