열화된 수전해 전극의 재생 방법
Method of regenerating deteriorated water electrolysis electrode
특허 요약
본 발명은, 지지체 상에 비정질 수산화물을 갖는 산화물 촉매가 담지된 수전해 전극에, 급속 열처리(rapid thermal annealing, RTA)하여 상기 산화물 촉매의 비정질 수산화물을 결정질 산화물로 재결정화하는 단계를 포함하는, 열화된 수전해 전극의 재생 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 다공성 금속 지지체, 예컨대 니켈 폼 지지체 상에 담지된 산화물 촉매를 포함하는 수전해 전극의 경우, 열화시, 급속 열처리(rapid thermal annealing)를 통해 단시간 내에 효과적으로 촉매의 비정질 수산화물을 결정질 산화물로 재결정화함으로써, 시간과 비용 소모가 적고 공정성이 높은 공정으로 촉매 소재의 성능 열화로 인한 수전해 시스템 경제성 악화 문제를 해결할 수 있으므로, 저가의 촉매 소재를 비롯하여 세라믹 소재 촉매에 폭넓게 적용될 수 있다.
청구항
번호청구항
1

지지체 상에 담지되고 표면에 비정질 수산화물이 형성된 산화물 촉매를 포함하는 열화된 수전해 전극을 제공하는 단계; 및상기 열화된 수전해 전극을 급속 열처리(rapid thermal annealing, RTA)하여, 상기 비정질 수산화물을 결정질 산화물로 재결정화하는 단계를 포함하는, 열화된 수전해 전극의 재생 방법.

2

제1항에 있어서,상기 지지체는 다공성 금속 지지체이고,열화된 수전해 전극의 라만 스펙트럼은 비정질 수산화물 피크가 나타나고,급속 열처리를 통해 라만 스펙트럼에서 비정질 수산화물 피크 세기가 열화된 수전해 전극 대비 작아지고, 결정질 금속 산화물 피크 세기가 열화된 수전해 전극 대비 커지는 것을 특징으로 하는, 열화된 수전해 전극의 재생 방법.

3

제2항에 있어서,상기 다공성 금속 지지체는 니켈 폼, 구리 폼, 알루미늄 폼, 철 폼 및 철 니켈 폼으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 열화된 수전해 전극의 재생 방법.

4

제1항에 있어서,상기 산화물 촉매는 니켈, 철, 코발트, 이리듐 및 루테늄으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 금속산화물 또는 둘 이상의 복합금속산화물인 것을 특징으로 하는, 열화된 수전해 전극의 재생 방법.

5

제1항에 있어서,상기 비정질 수산화물은 비정질 옥시수산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 열화된 수전해 전극의 재생 방법.

6

제1항에 있어서,상기 급속 열처리는 400℃ 초과 600℃ 미만의 온도에서 5 내지 30분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 열화된 수전해 전극의 재생 방법.

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