[发明专利]电解用电极

说明书

本发明涉及一种电解用电极，该电解用电极具有包含钌氧化物、铂系元素氧化物和锰氧化物的涂层，并且本发明的电解用电极的特征在于，表现出优异的耐久性和改善的过电压。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年9月26日提交的韩国专利申请No.10-2019-0119113的权益，该专利申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。

本发明涉及一种能够改善过电压的电解用电极，和该电解用电极的制造方法。

背景技术

用于电解低成本盐水如海水以产生氢氧化物、氢和氯的技术是公知的。这种电解过程通常也被称为氯碱过程，并且可以被认为是数十年来已经通过商业运行证明了技术的性能和可靠性的过程。

对于盐水的电解，近年来最广泛使用的是离子交换膜方法，其中，将离子交换膜安装在电解池的内部，使得电解池被分为阳离子室和阴离子室，并且使用盐水作为电解液，以从阳极得到氯气并从阴极得到氢和苛性钠。

同时，盐水的电解过程通过如下面电化学反应方案中描述的反应进行：

阳极反应：2Cl^-→Cl₂+2e^-(E⁰＝+1.36V)

阴极反应：2H₂O+2e^-→2OH^-+H₂(E⁰＝-0.83V)

整体反应：2Cl^-+2H₂O→2OH^-+Cl₂+H₂(E⁰＝-2.19V)

在进行盐水的电解时，对于电解电压，盐水的电解所需要的理论电压以及阳极的过电压、阴极的过电压、由于离子交换膜的电阻引起的电压、和由于阳极与阴极之间的距离引起的电压均应该考虑，并且在这些电压中，由于电极引起的过电压已经充当重要的变量。

因此，已经进行对可以减少电极的过电压的方法的研究，并且例如，已经开发一种被称为尺寸稳定阳极(DSA)的贵金属类电极并且用作阳极，而对于阴极，需要开发一种具有耐久性和低过电压的优异材料。

已经主要使用不锈钢或镍作为阴极，并且为了降低过电压，近来已经研究用氧化镍、镍与锡的合金、活性炭与氧化物的组合、钌氧化物、铂等涂覆不锈钢或镍的表面并且使用的方法。

另外，为了调节活性材料的组成以改善阴极的活性，还研究了一种使用铂系元素如钌和镧系元素如铈来调节组成的方法。然而，存在的限制是，发生过电压现象并且由于反向电流而发生劣化。

现有技术文献

(专利文献1)JP 2003-2977967A

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供一种电解用电极，该电解用电极能够通过改善电极表面涂层的电特性来降低过电压。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供一种电解用电极，包括：金属基底层；和涂层，该涂层包含钌氧化物、铂系元素氧化物和锰氧化物，其中，所述涂层形成在所述金属基底层的至少一个表面上。

根据本发明的另一方面，还提供一种电解用电极的制造方法，该制造方法包括：在金属基底的至少一个表面上涂覆涂料组合物；和对涂覆有所述涂料组合物的金属基底进行干燥和热处理以涂覆所述金属基底，其中，所述涂料组合物包含钌前体、铂系元素前体和锰前体。