수소발생전극 촉매의 산화를 억제하는 수전해 시스템
Water electrolysis system that suppress oxidation of hydrogen generating electrode catalyst
특허 요약
본 발명은 수소발생전극 촉매의 산화를 억제하는 수전해 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 수소발생전극 및 전해질을 포함하는 수소발생부와, 산소발생전극 및 전해질을 포함하는 산소발생부와, 상기 수소발생부와 산소발생부 사이에 위치하는 분리막과, 상기 수소발생부와 산소발생부의 전극들에 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함하는 수전해 시스템에서, 수소발생부의 전해질로서 알카라인 전해질 또는 중성 전해질에 저가의 소재인 아황산염을 포함하는 첨가제를 첨가함으로써, 분리막을 통해 크로스오버된 산소 분자 또는 상기 수소발생부의 전해질 내에 용존하는 산소 분자와 아황산염이 우선 반응하여 수소발생전극의 산화를 억제하여, 이로 인한 수소발생전극 촉매의 열화를 감소시켜 수소 생산 효율 및 수소발생전극의 수명을 증가시킬 수 있다.
청구항
번호청구항
9

제1항에 있어서,상기 분리막은 다공성 분리막인 것을 특징으로 하는, 수전해 시스템.

1

수소발생전극 및 전해질을 포함하는 수소발생부와; 산소발생전극 및 전해질을 포함하는 산소발생부와; 상기 수소발생부와 산소발생부 사이에 위치하는 분리막과; 상기 수소발생부와 산소발생부의 전극들에 전기를 공급하는 전원을 포함하는 수전해 시스템에서, 상기 수소발생부의 전해질은 알카라인 전해질 수용액 또는 중성 전해질 수용액에 아황산염 첨가제가 첨가되고, 상기 산소발생부의 전해질 내에는 아황산염 첨가제가 첨가되지 않고,상기 아황산염 첨가제는 상기 수소발생부의 전해질 내에서 아황산이온(SO32-)을 발생하고, 상기 아황산이온(SO32-)은 상기 수소발생부의 전해질 내의 산소 기체와 반응하여 SO42-를 형성하여 상기 수소발생전극 촉매의 산화를 억제하고,상기 수소발생부의 전해질 내의 산소 기체는 상기 산소발생부로부터 생성된 산소기체가 상기 분리막을 통해 크로스오버된 것인, 수전해 시스템.

2

제1항에 있어서,상기 산소발생부의 전해질은 알카라인 전해질 수용액 또는 중성 전해질 수용액인 것을 특징으로 하는, 수전해 시스템.

3

삭제

4

제1항에 있어서,상기 아황산염 첨가제는 Na2SO3 또는 K2SO3인 것을 특징으로 하는, 수전해 시스템.

5

제1항에 있어서,상기 아황산염 첨가제는 알카라인 전해질 수용액 또는 중성 전해질 수용액에 10~100 몰%로 첨가되는 것을 특징으로 하는, 수전해 시스템.

6

제1항에 있어서, 상기 알카라인 전해질 수용액은 LiOH, NaOH, KOH, RbOH 및 CsOH로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 수산화물 수용액인 것을 특징으로 하는, 수전해 시스템.

7

제1항에 있어서,상기 중성 전해질 수용액은 인산완충액(PBS)인 것을 특징으로 하는, 수전해 시스템.

8

삭제

10

제9항에 있어서,상기 분리막은 ZrO2와 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 포함하고, 수산화이온을 전달하는 다공성 분리막인 것을 특징으로 하는, 수전해 시스템.

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