KR102246992B1 - 전극 적층체, 막 전극 접합체, 전자소자 및 그의 제조방법 - Google Patents

전극 적층체, 막 전극 접합체, 전자소자 및 그의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102246992B1
KR102246992B1 KR1020190152043A KR20190152043A KR102246992B1 KR 102246992 B1 KR102246992 B1 KR 102246992B1 KR 1020190152043 A KR1020190152043 A KR 1020190152043A KR 20190152043 A KR20190152043 A KR 20190152043A KR 102246992 B1 KR102246992 B1 KR 102246992B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
porous electrode
electrode substrate
insulating layer
layer
structural formula
Prior art date
Application number
KR1020190152043A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200063068A (ko
Inventor
임진섭
허국진
임제홍
김호성
정채환
김태원
박재영
김호형
김민영
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Publication of KR20200063068A publication Critical patent/KR20200063068A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102246992B1 publication Critical patent/KR102246992B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L2031/0344—Organic materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

전극 적층체의 제조방법, 그에 따라 제조된 전극 적층체 및 그를 포함하는 막 전극 접합체를 개시한다. 상기 제조방법은 (a) 다공성 전극기재의 일면 상에 절연층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재를 제조하는 단계; (b) 상기 절연층/다공성 전극기재의 다공성 전극기재의 타면 상에 전도성 물질을 전기도금함으로써 전도성 물질을 포함하는 촉매층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재/촉매층을 제조하는 단계; (c) 상기 절연층/다공성 전극기재/촉매층에서 절연층을 제거하여 다공성 전극기재/촉매층을 제조하는 단계; 및 (d) 다공성 전극기재/촉매층의 다공성 전극기재의 일면 상에 발수층을 형성하여 발수층/다공성 전극기재/촉매층을 포함하는 전극을 제조하는 단계;를 포함하고, 별도로 전극을 캐스팅하여 막 전극 접합체를 제조할 필요 없이 전기도금에 의해 다공성 전극기재에 직접 전도성 물질을 코팅함으로써 제조공정에 걸리는 시간을 절약할 수 있는 효과가 있다.

Description

전극 적층체, 막 전극 접합체, 전자소자 및 그의 제조방법{ELECTRODE LAMINATE, MEMBRANE ELECTRODE ASSEMBLY, ELECTRONIC DEVICE AND METHOD OF PREPARING THE SAME}
본 발명은 전극 적층체, 막 전극 접합체, 전자소자 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발수층; 상기 발수층 상에 위치하는 다공성 전극기재; 및 상기 다공성 전극기재 상에 위치하는 촉매층;을 포함하는 전극 적층체, 그를 포함하는 막 전극 접합체, 전자소자 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
화석 연료를 사용하면서 생성되는 CO2는 지구의 평균 기온을 상승시키는 온실가스의 주범으로 잘 알려져 있으며, 이로 인해 지구 온난화와 기후 변화에 의해 여러 가지 환경 문제가 발생하고 있다. 또한, 기후 변화에 의해서 전 세계적으로 매년 1.2조 달러의 피해를 보고 있으며, 한국에서도 최근 10년간 자연재해로 인해 11.5조원의 경제 손실을 보고 있다. 또한 매년 500만 명 이상의 사망자가 기후변화에 의해 발생하고 있고 있으며, 2030년에는 39억 명의 인구가 물 부족 현상에 직면할 것으로 예상된다. 따라서, CO2 분리, 저장 기술의 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 이상적으로는 CO2를 전환하여 연료나 화학원료를 생산하는 기술 등 탄소 자원화 기술이 각광받고 있다. CO2를 원료로 사용하고, 화석연료를 대체하는 화합물 원료 확보 기술은 환경적, 경제적, 산업적으로 기대효과가 큰 미래기술이며 CO2 분리 및 처리 등에 드는 에너지 소비량을 절약할 수 있다.
태양광을 에너지원으로 사용하여, 물과 이산화탄소로부터 지속 가능하게 화학 원료를 합성하는 기술은 광전기화학적 전환으로 태양광 에너지를 화학에너지로 저장하는 청정 기술이며 수소, CO(C1 화합물), C2H4(C2 화합물) 등 기체 화학 원료 제조가 가능하다. 열역학적으로 흡열반응을 진행시키기 위해서는 외부에서 에너지가 공급되어야 하는데, 이 때 필요한 에너지를 태양광으로부터 공급받아 고부가가치의 화합물을 제조할 수 있다. 물이나 이산화탄소는 매우 안정한 화학물이기 때문에, 물을 분해하여 수소와 산소를 생성하거나 이산화탄소를 환원하여 CO, CH4, C2H4 등의 화합물을 생성하는 반응은 모두 흡열반응으로 물과 이산화탄소를 전환하는 촉매 물질 개발을 통해 전환에 소비되는 에너지를 감소시킬 수 있으며, 또한 태양광 연료/원료 전환 효율을 향상 시킬 수 있다.
이러한 기술은 지구상에 매장량이 많고 공급 가격이 저렴한 소재들을 기반으로 하여 향후 상용화에 유리한 기술이며, 자연에서 식물이나 박테리아는 빛을 흡수하고 물과 이산화탄소를 결합하여 생물학적 연료인 당으로 전환하는 광합성 작용을 하는데, 태양광 화학원료 합성은 이를 모사한 기술이다. 자연에서의 광합성 작용은 태양광 흡수가 동반되는 광반응과 이 후 탄소 고정이 일어나는 암반응으로 구성되어 있는데 이를 본떠, 태양전지를 통해 빛을 흡수하는 단계, 생성된 전공이 물을 분해하는 단계와 여기 된 전자가 이산화탄소를 환원하는 촉매 반응 단계로 구성된 태양광 연료/원료 전환 디바이스를 구현에 많은 연구가 진행되고 있다.
특히, 물을 분해하는 단계와 이산화탄소를 환원하는 반응이 이뤄지는 전기화학단위 전지 구조는 수소 이온이 이동하는 고분자 전해질막(Polymer Electrolyte Membrane)을 중심으로 막의 양쪽에 전기화학반응이 일어나는 촉매전극층(Catalyst Electrode Layer)이 부착된 막전극접합체(Membrane Electrode Assembly,MEA), 반응가스들을 고르게 분포시키고 발생된 전기에너지를 전달하는 역할을 수행하는 가스확산층(Gas Diffusion Layer,GDL), 반응가스들 및 냉각수의 기밀성과 적정 체결압을 유지하기 위한 가스켓 및 체결기구, 그리고 반응가스들 및 냉각수를 이동시키는 분리판(Bipolar Plate)을 포함하여 구성된다. 애노드에서는 물이 공급되어 전극촉매 상에서 반응하여 산소, 수소 이온과 전자를 발생시킨다. 음극에서는 고체 고분자 막을 통과한 수소이온이 전자와 결합하여 CO2가 CO로 환원된다.
양극 : H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e-
음극 : CO2 + 2H+ → CO + H2O
이러한 막 전극 접합체는 주로 데칼(Decal)법을 이용하여 형성된다. 데칼법은 촉매물질과 프로톤 전도성 바인더 및 용매가 혼합된 전극 페이스트를 테프론 시트에 코팅한 다음 열융착을 이용하여 전도성 전해질막에 촉매층을 전이시킨다. 그러나, 이 데칼법은 촉매물질이 코팅될 때 표면에 균일한 두께로 분포되지 않기 때문에 촉매의 이용율을 감소시켜 성능이 저하된다는 것이 가장 큰 단점이다. 또한, 이차적으로 열 융착해야 하기 때문에 공정이 복잡해질 수 있고 계면 형성이 불연속적으로 형성된다는 것도 단점으로 들 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 별도로 전극을 캐스팅하여 막 전극 접합체를 제조할 필요 없이 전기도금에 의해 다공성 전극기재에 직접 전도성 물질을 코팅하는 전극 적층체의 제조방법, 그에 따라 제조된 전극 적층체 및 그를 포함하는 막 전극 접합체를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 이산화탄소(CO2)와 반응성이 높아 CO2를 환원시킬 수 있는 막 전극 접합체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 다공성 전극기재의 일면 상에 절연층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재를 제조하는 단계; (b) 상기 절연층/다공성 전극기재의 다공성 전극기재의 타면 상에 전도성 물질을 전기도금함으로써 전도성 물질을 포함하는 촉매층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재/촉매층을 제조하는 단계; (c) 상기 절연층/다공성 전극기재/촉매층에서 절연층을 제거하여 다공성 전극기재/촉매층을 제조하는 단계; 및 (d) 다공성 전극기재/촉매층의 다공성 전극기재의 일면 상에 발수층을 형성하여 발수층/다공성 전극기재/촉매층을 포함하는 전극 적층체를 제조하는 단계;를 포함하는 전극 적층체의 제조방법이 제공된다.
또한 단계 (a)가 (a-1) 실리카 전구체를 용매에 용해하여 코팅용액을 제조하는 단계; 및 (a-2) 상기 코팅용액을 상기 다공성 전극기재의 일면 상에 코팅하고 축합반응시켜 실리카를 포함하는 절연층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재를 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한 상기 실리카 전구체가 아래 구조식 1로 표시되는 화합물 및 구조식 2로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
[구조식 1]
Figure 112019120919039-pat00001
상기 구조식 1에서,
R1 내지 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C6 알킬기이고,
Y1은 산소원자이고,
Y2 내지 Y4는 각각 독립적으로 원자가 결합 또는 산소원자이고,
[구조식 2]
Figure 112019120919039-pat00002
상기 구조식 2에서,
R5 내지 R7는 각각 독립적으로 C1 내지 C3 알킬기이고,
R8은 C1 내지 C5 알킬렌기이다.
또한 다른 하나의 실시예에 따르면 상기 구조식 1에서,
R1 내지 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C3 알킬기일 수 있다.
또한 상기 구조식 1로 표시되는 화합물이 테트라에톡시실란(TEOS, Tetraethoxysilane) 및 트리에톡시메틸실란(MTES, Triethoxymethylsilane)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 구조식 2로 표시되는 화합물이 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란(GPTMS, 3-Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane)을 포함할 수 있다.
또한 상기 단계 (a-2)의 코팅은 스프레이 코팅에 의해 수행될 수 있다.
또한 상기 다공성 전극기재가 다공성 카본필름을 포함할 수 있다.
또한 상기 단계 (b)가 (b-1) 상기 절연층/다공성 전극기재를 도금용액에 함침하는 단계; 및 (b-2) 상기 절연층/다공성 전극기재가 함침된 도금용액에 전류를 인가하여 다공성 전극기재의 타면 상에 전도성 물질을 전기도금함으로써 전도성 물질을 포함하는 촉매층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재/촉매층을 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한 상기 전도성 물질이 은, 백금, 주석, 구리, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 인듐, 알루미늄, 철, 로듐, 루테늄, 오스뮴, 코발트, 몰리브덴, 아연, 바나듐, 텅스텐, 티탄, 망간, 크롬, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한 상기 단계 (c)가 상기 절연층/다공성 전극기재/촉매층을 염기성 용액과 접촉시켜 절연층을 제거할 수 있다.
또한 단계 (d)가 (d-1) 발수층 전구체를 용매에 용해하고 발수층 전구체 용액을 제조하는 단계; 및 (d-2) 상기 발수층 전구체 용액을 상기 다공성 전극기재의 일면 상에 코팅하고 건조시켜 발수층/다공성 전극기재/촉매층을 포함하는 전극 적층체를 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한 상기 발수층 전구체가 아래 구조식 2로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[구조식 2]
Figure 112019120919039-pat00003
상기 구조식 2에서,
X1 내지 X3는 각각 독립적으로 불소원자, 염소원자, 브롬원자 또는 요오드원자이고,
m은 1 내지 5의 정수 중 어느 하나이고,
n은 2 내지 10의 정수 중 어느 하나이다.
또한 상기 발수층 전구체가 1H, 1H, 2H, 2H-퍼플오로옥틸트리클로로실란(1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltrichlorosilane)을 포함할 수 있다.
또한 상기 단계 (d-2)의 코팅은 스프레이 코팅에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, (1) 다공성 전극기재의 일면 상에 절연층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재를 제조하는 단계; (2) 상기 절연층/다공성 전극기재의 다공성 전극기재의 타면 상에 전도성 물질을 전기도금함으로써 전도성 물질을 포함하는 촉매층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재/촉매층을 제조하는 단계; 및 (3) 상기 절연층/다공성 전극기재/촉매층의 절연층 상에 발수층을 형성하여 발수층/절연층/다공성 전극기재/촉매층을 포함하는 전극 적층체를 제조하는 단계;를 포함하는 전극 적층체의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 발수층; 상기 발수층 상에 위치하는 다공성 전극기재; 및 상기 다공성 전극기재 상에 위치하는 촉매층;을 포함하는 전극 적층체가 제공된다.
또한 상기 발수층과 상기 다공성 전극기재 사이에 절연층을 추가로 포함할 수 있다.
또한 상기 촉매층은 두께가 5 내지 100μm일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기 전극 적층체를 포함하는 양극; 음극; 및 상기 양극과 음극 사이에 전해질막;을 포함하는 막 전극 접합체가 제공된다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기 막 전극 접합체를 포함하는 수분해 장치, 연료전지, 광전 변환소자, 및 이산화탄소 환원장치로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 전자부품이 제공된다.
본 발명의 전극 적층체의 제조방법은 별도로 전극을 캐스팅하여 막 전극 접합체를 제조할 필요 없이 전기도금에 의해 다공성 전극기재에 직접 전도성 물질을 코팅함으로써 제조공정에 걸리는 시간을 절약할 수 있다.
또한, 본 발명의 다공성 카본 필름에 도금된 Ag 나노입자 촉매와 이산화탄소(CO2)의 효율적인 접촉이 가능하여 반응성을 높이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 발수층/다공성 전극기재/촉매층을 포함하는 전극 적층체의 도금 및 발수처리 공정도이다.
도 2는 본 발명의 발수층/절연층/다공성 전극기재/촉매층을 포함하는 전극 적층체의 도금 및 발수처리 공정도이다.
도 3은 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 전극 적층체의 사진이다.
도 4는 실시예 4에 따라 제조된 전극 적층체의 mapping된 단면을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 전극 적층체를 사용하여 제조한 Half Cell의 사진이다.
도 6은 소자실시예 1-1 내지 1-3에 따라 제조된 Half Cell의 LSV(Linear Sweep Voltammetry) 분석 결과이다.
도 7은 소자실시예 2에 따라 제조된 Half Cell과 가스 크로마토 그래피(GC)를 연결한 system 모식도 및 사진이다.
도 8는 소자실시예 2에 따라 제조된 Half Cell의 전압별 전류 변화를 나타낸 그래프이다.
도 9는 소자실시예 2에 따라 제조된 Half Cell과 연결된 가스 크로마토 그래피(GC)의 분석 결과를 전압별로 나타낸 것이다.
도 10은 소자실시예 2에 따라 제조된 Half Cell의 전압별 CO의 Faradaic Efficiency를 계산한 결과이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
그러나, 이하의 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 발수층/다공성 전극기재/촉매층을 포함하는 전극 적층체의 도금 및 발수처리 공정도이다.
이하, 도 1을 참고하여 본 발명의 전극 적층체의 제조방법에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 다공성 전극기재의 일면 상에 절연층을 형성하여 절연층 /다공성 전극기재를 제조한다(단계 a).
단계 (a)는 구체적으로 두 단계로 나누어 수행될 수 있다.
먼저, 실리카 전구체를 용매에 용해하여 코팅용액을 제조한다(단계 a-1).
상기 실리카 전구체가 아래 구조식 1로 표시되는 화합물 및 구조식 2로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
[구조식 1]
Figure 112019120919039-pat00004
상기 구조식 1에서,
R1 내지 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C6 알킬기, 바람직하게는 C1 내지 C3 알킬기이고,
Y1은 산소원자이고,
Y2 내지 Y4는 각각 독립적으로 원자가 결합 또는 산소원자이고,
[구조식 2]
Figure 112019120919039-pat00005
상기 구조식 2에서,
R5 내지 R7는 각각 독립적으로 C1 내지 C3 알킬기이고,
R8은 C1 내지 C5 알킬렌기이다.
상기 구조식 1로 표시되는 화합물은 테트라에톡시실란(TEOS, Tetraethoxysilane) 및 트리에톡시메틸실란(MTES, Triethoxymethylsilane)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 구조식 2로 표시되는 화합물은 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란(GPTMS, 3-Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane)을 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 코팅용액을 상기 다공성 전극기재의 일면 상에 코팅하고 축합반응시켜 실리카를 포함하는 절연층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재를 제조한다(단계 a-2).
상기 단계 (a-2)의 코팅은 스프레이 코팅에 의해 수행될 수 있다.
상기 다공성 전극기재는 다공성 카본필름을 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 절연층 /다공성 전극기재의 다공성 전극기재의 타면 상에 전도성 물질을 전기도금함으로써 전도성 물질을 포함하는 촉매층을 형성하여 절연층 /다공성 전극기재/촉매층을 제조한다(단계 b).
단계 (b)는 구체적으로 두 단계로 나누어 수행될 수 있다.
먼저, 상기 절연층/다공성 전극기재를 도금용액에 함침한다(단계 b-1).
다음으로, 상기 절연층/다공성 전극기재가 함침된 도금용액에 전류를 인가하여 다공성 전극기재의 타면 상에 전도성 물질을 전기도금함으로써 전도성 물질을 포함하는 촉매층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재/촉매층을 제조한다(단계 b-2).
상기 전도성 물질은 은, 백금, 주석, 구리, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 인듐, 알루미늄, 철, 로듐, 루테늄, 오스뮴, 코발트, 몰리브덴, 아연, 바나듐, 텅스텐, 티탄, 망간, 크롬, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 은을 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 절연층 /다공성 전극기재/ 촉매층에서 절연층을 제거하여 다공성 전극기재/촉매층을 제조한다(단계 c).
단계 (c)는 상기 절연층/다공성 전극기재/촉매층을 염기성 용액과 접촉시켜 절연층을 제거할 수 있다.
상기 염기성 용액은 수산화나트륨(NaOH)일 수 있다.
마지막으로, 다공성 전극기재/ 촉매층의 다공성 전극기재의 일면 상에 발수층을 형성하여 발수층 /다공성 전극기재/ 촉매층을 포함하는 전극 적층체를 제조한다(단계 d).
단계 (d)는 구체적으로 두 단계로 나누어 수행될 수 있다.
먼저, 발수층 전구체를 용매에 용해하고 발수층 전구체 용액을 제조한다(단계 d-1).
상기 발수층 전구체는 아래 구조식 2로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[구조식 2]
Figure 112019120919039-pat00006
상기 구조식 2에서,
X1 내지 X3는 각각 독립적으로 불소원자, 염소원자, 브롬원자 또는 요오드원자, 바람직하게는 염소원자이고,
m은 1 내지 5의 정수 중 어느 하나이고,
n은 2 내지 10의 정수 중 어느 하나이다.
상기 발수층 전구체는 1H, 1H, 2H, 2H-퍼플오로옥틸트리클로로실란(1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltrichlorosilane)을 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 발수층 전구체 용액을 상기 다공성 전극기재의 일면 상에 코팅하고 건조시켜 발수층/다공성 전극기재/촉매층을 포함하는 전극 적층체를 제조한다(단계 d-2).
단계 (d-2)의 코팅은 스프레이 코팅에 의해 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명의 발수층/절연층/다공성 전극기재/촉매층을 포함하는 전극 적층체의 도금 및 발수처리 공정도이다.
이하, 도 2를 참고하여 본 발명의 전극 적층체의 제조방법에 대해 설명하도록 한다.
본 발명은 (1) 다공성 전극기재의 일면 상에 절연층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재를 제조하는 단계; (2) 상기 절연층/다공성 전극기재의 다공성 전극기재의 타면 상에 전도성 물질을 전기도금함으로써 전도성 물질을 포함하는 촉매층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재/촉매층을 제조하는 단계; 및 (3) 상기 절연층/다공성 전극기재/촉매층의 절연층 상에 발수층을 형성하여 발수층/절연층/다공성 전극기재/촉매층을 포함하는 전극 적층체를 제조하는 단계;를 포함하는 전극 적층체의 제조방법을 제공하며, 이는 위에서 상술한 본 발명의 전극 적층체의 제조방법에서의 설명과 동일하므로 구체적인 내용은 그 부분을 참조하기로 한다.
본 발명은 발수층; 상기 발수층 상에 위치하는 다공성 전극기재; 및 상기 다공성 전극기재 상에 위치하는 촉매층;을 포함하는 전극 적층체를 제공한다.
상기 발수층과 상기 다공성 전극기재 사이에 절연층을 추가로 포함할 수 있다.
상기 촉매층은 두께는 5 내지 100μm일 수 있다. 상기 촉매층의 두께가 5μm 미만의 경우 촉매층의 역할이 발현되기 어려워 바람직하지 않고, 100μm를 초과하는 경우 촉매층이 두꺼워 박리될 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명은 상기 전극 적층체를 포함하는 양극; 음극; 및 상기 양극과 음극 사이에 전해질막;을 포함하는 막 전극 접합체를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 막 전극 접합체를 포함하는 수분해 장치, 연료전지, 광전 변환소자, 및 이산화탄소 환원장치로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 전자부품을 제공한다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 그러나 이는 예시를 위한 것으로서 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: 다공성 카본 필름(PCF)
Ce Tech Co., Ltd. 회사로부터 두께가 0.34mm인 다공성 카본 필름(품명: GDL340)을 구입하여 사용하였다.
제조예 2: 무기 실리카 코팅용액
용매인 에탄올에 증류수와 질산을 첨가하고 교반하여 혼합 용액을 제조하였다. 상기 혼합 용액에 실리카 전구체인 TEOS(Tetraethoxysilane)와 MTES(Methyltriethoxysilane)을 첨가하고 24시간 동안 교반하여 무기 실리카 코팅용액을 제조하였다. 상기 무기 실리카 코팅용액의 질산, TEOS, MTES의 몰농도는 각각 0.05M, 1M, 1M로 고정하였다
제조예 3: 유무기 실리카 코팅용액
용매인 에탄올에 증류수와 질산을 첨가하고 교반하여 혼합 용액을 제조하였다. 상기 혼합 용액에 실리카 전구체인 TEOS(Tetraethoxysilane)와 GPTMS((3-Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane)을 첨가하고 24시간 동안 교반하여 유무기 실리카 코팅용액을 제조하였다. 상기 유무기 실리카 코팅용액의 질산, TEOS, GPTMS의 몰농도는 각각 0.05M, 1M, 1M로 고정하였다.
실시예 1: Ag 두께가 10μm인 전극 적층체의 제조
제조예 1의 다공성 카본 필름을 아크릴 평판에 밀착시켜 고정시키고 도장용 스프레이건을 사용하여 3.5kg/cm2 스프레이 분사압력으로 20cm 거리를 유지한 상태로 제조예 3에 따라 유무기 실리카 코팅용액을 스프레이 코팅을 실시한 후 120℃에서 2시간 동안 건조시켜 실리카가 코팅된 PCF를 제조하였다
상기 실리카가 코팅된 PCF를 은도금용액(시안화은 5g/L, 시안화칼륨 20g/L, 탄산칼륨 15g/L)에 함침시키고 상온에서 20mA/cm2의 전류밀도를 1분 동안 인가하여 은이 10μm 도금된 PCF를 제조하였다.
상기 실리카를 제거하기 위해 상기 은도금된 PCF를 20% 수산화나트륨 수용액에 60℃에서 3분간 함침시켜 실리카를 제거하였다.
에탄올 10ml에 0.1wt% 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltrichlorosilane을 첨가하여 발수 코팅용액을 제조하였다. 상기 실리카를 제거한 은도금된 PCF를 은 도금면이 아랫면이 되도록 유리기판에 밀착시켜 고정한 후 상기 발수 코팅용액을 코팅하고 80℃에서 1시간 동안 건조시켜 Ag 두께가 10μm인 전극 적층체를 제조하였다.
실시예 2: Ag 두께가 30μm인 전극 적층체의 제조
실시예 1에서 전류밀도를 1분 동안 인가하는 대신에 3분 동안 인가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 은이 30μm 도금된 전극 적층체를 제조하였다.
실시예 3: Ag 두께가 50μm인 전극 적층체의 제조
실시예 1에서 전류밀도를 1분 동안 인가하는 대신에 5분 동안 인가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 은이 50μm 도금된 전극 적층체를 제조하였다.
실시예 4: Ag 두께가 100μm인 전극 적층체의 제조
실시예 1에서 전류밀도를 1분 동안 인가하는 대신에 10분 동안 인가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 은이 100μm 도금된 전극 적층체를 제조하였다.
소자실시예 1: 0.5M KHCO 3 전해질을 포함하는 Half Cell 제조
소자실시예 1-1
상대전극으로 Pt mesh를 사용하였고, 기준전극으로 Ag/AgCl 전극을 사용하였다. 작업전극은 전극 크기가 2 x 1.5cm로 3cm2의 면적을 갖도록 하고, 실시예 2에 따라 제조된 전극 적층체를 사용하였다. 0.5M KHCO3 전해질을 제조해 전해질로 사용하여 Half Cell을 제조하였다. 도 5는 본 발명의 전극 적층체를 사용하여 제조한 Half Cell의 사진이다.
소자실시예 1-2
소자실시예 1-1에서 작업전극으로 실시예 2에 따라 제조된 전극 적층체를 사용하는 대신에 실시예 3에 따라 제조된 전극 적층체를 사용하는 것을 제외하고는 소자실시예 1-1과 동일한 방법으로 Half Cell을 제조하였다.
소자실시예 1-3
소자실시예 1-1에서 작업전극으로 실시예 2에 따라 제조된 전극 적층체를 사용하는 대신에 실시예 4에 따라 제조된 전극 적층체를 사용하는 것을 제외하고는 소자실시예 1-1과 동일한 방법으로 Half Cell을 제조하였다.
소자실시예 2: 0.5M KHCO 3 에 CO 2 가스를 Purging한 전해질을 포함하는 Half Cell 제조
상대전극으로 Pt mesh를 사용하였고, 기준전극으로 Ag/AgCl 전극을 사용하였다. 작업전극은 전극 크기가 2 x 1.5cm로 3cm2의 면적을 갖도록 하고, 실시예 3에 따라 제조된 전극 적층체를 사용하였다. 0.5M KHCO3에 CO2 가스를 10 cc/min의 유량으로 하루 Purging한 전해질을 사용하여 Half Cell을 제조하였다.
[시험예]
시험예 1: 전극 적층체의 단면 mapping 분석
도 4는 실시예 4에 따라 제조된 전극 적층체의 mapping된 단면을 나타낸 것이다. 도 4를 참조하면, Ag가 다공성 카본 필름(PCF) 위에 균일하게 코팅되어 있으며 또한 PCF 내부가 아닌 표면에서부터 코팅이 이뤄짐을 확인할 수 있다.
시험예 2: Half Cell 전기화학적 특성 평가
도 6은 소자실시예 1-1 내지 1-3에 따라 제조된 Half Cell의 LSV(Linear Sweep Voltammetry) 분석 결과이다. 0 ~ -2.0V의 전압 범위에서 test를 진행하였으며, 30mV의 전압를 걸어주면서 실험을 진행하였다. E(RHE) 변환식에 의해 과전압을 측정하였으며, 변환식은 다음과 같다.
E(RHE) = E(Ag/AgCl)+0.197V+0.05915V x pH
소자실시예 1-1 내지 1-3의 E(RHE) 및 과전압 측정 결과를 아래 표 1에 나타내었다.
도 6 및 아래 표 1을 참조하면, Half cell에 사용된 기준전극이 Ag/AgCl이므로 위 변환식에 따라 RHE 전극 기준으로 전압을 변환하여 계산하였다. Current density가 증가함에 따라 과전압이 증가함을 알 수 있으며, 특히 Ag/AgCl 전극 기준으로 -1.4V 부근에서 과전압이 가장 낮음을 확인할 수 있었다.
Current
density
(mA/cm2)		 소자실시예 1-1 소자실시예 1-2 소자실시예 1-3
Potential (V)
(E(Ag/AgCl))		 E(RHE), (V) Over
potential
(mV)		 Potential (V)
(E(Ag/AgCl))		 E(RHE), (V) Over
potential
(mV)		 Potential (V)
(E(Ag/AgCl))		 E(RHE), (V) Over
Potential
(mV)
5 -1.551 -0.940 410 -1.460 -0.849 319 -1.459 -0.848 318
10 -1.810 -1.199 669 -1.654 -1.043 513 -1.652 -1.041 511
15 -1.994 -1.383 853 -1.813 -1.202 672 -1.827 -1.216 686
20 - - - -1.943 -1.332 802 -1.970 -1.359 829
시험예 3: CO 변환 정도 분석
도 7은 소자실시예 2에 따라 제조된 Half Cell과 가스 크로마토 그래피(GC)를 연결한 system 모식도 및 사진이다. Potentiostat 장비를 통해 30 mA의 전류를 가해주면서 동시에 Half Cell과 연결된 GC-2010를 이용하여 1,500초가 지난 후 모인 가스를 분석하여 CO 변환 정도를 측정하고 분석하였다.
도 8은 소자실시예 2에 따라 제조된 Half Cell의 전압별 전류 변화를 나타낸 그래프이다. 도 8을 참조하면, 각 전압에 따라 발생하는 전류량이 증가하며 시간이 지속되어도 일정한 전류가 발생하였고 1,500초가 되는 시점에 GC를 통해 Faradaic Efficiency를 계산하였다.
도 9는 소자실시예 2에 따라 제조된 Half Cell과 연결된 가스 크로마토 그래피(GC) 분석 결과를 전압별로 나타낸 것이다. 도 9를 참조하면, 전압이 -1.4V에서 -2.0V로 갈수록 CO와 H2 가스 peak이 동시에 관찰되는 것을 확인할 수 있었다. 각 전압에서의 CO와 H2의 Faradaic Efficiency를 계산해 도 10에 나타내었다. 아래와 같은 이론적인 변환 부피 공식을 이용하여 Faradaic Efficiency를 계산하였으며, 그 결과 -1.6V에서 CO Faradaic efficiency가 92.46%였다.
Figure 112019120919039-pat00007
상기 식에서, p0(압력, pressure)는 1.010 bar, Q(체적 유량, volumetric flow rate)는 20ml/min, R(기체상수, gas constant)은 83.14 mlㆍbar/molㆍK, T(온도, Temperature)는 298K, F(패러데이 상수, Faraday constant)는 96485 C/mol, i는 특정 전압에서 흐르는 전류값(A), V는 발생한 H2 또는 CO의 부피이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 구현예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. (a) 다공성 전극기재의 일면 상에 절연층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재를 제조하는 단계;
    (b) 상기 절연층/다공성 전극기재의 다공성 전극기재의 타면 상에 전도성 물질을 전기도금함으로써 전도성 물질을 포함하는 촉매층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재/촉매층을 제조하는 단계;
    (c) 상기 절연층/다공성 전극기재/촉매층에서 절연층을 제거하여 다공성 전극기재/촉매층을 제조하는 단계; 및
    (d) 다공성 전극기재/촉매층의 다공성 전극기재의 일면 상에 발수층을 형성하여 발수층/다공성 전극기재/촉매층을 포함하는 전극 적층체를 제조하는 단계;를
    포함하는 전극 적층체의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    단계 (a)가
    (a-1) 실리카 전구체를 용매에 용해하여 코팅용액을 제조하는 단계; 및
    (a-2) 상기 코팅용액을 상기 다공성 전극기재의 일면 상에 코팅하고 축합반응시켜 실리카를 포함하는 절연층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 실리카 전구체가 아래 구조식 1로 표시되는 화합물 및 구조식 2로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법:
    [구조식 1]
    Figure 112019120919039-pat00008

    상기 구조식 1에서,
    R1 내지 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C6 알킬기이고,
    Y1은 산소원자이고,
    Y2 내지 Y4는 각각 독립적으로 원자가 결합 또는 산소원자이고,
    [구조식 2]
    Figure 112019120919039-pat00009

    상기 구조식 2에서,
    R5 내지 R7는 각각 독립적으로 C1 내지 C3 알킬기이고,
    R8은 C1 내지 C5 알킬렌기이다.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 구조식 1에서,
    R1 내지 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C3 알킬기인 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 구조식 1로 표시되는 화합물이 테트라에톡시실란(TEOS, Tetraethoxysilane) 및 트리에톡시메틸실란(MTES, Triethoxymethylsilane)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고,
    상기 구조식 2로 표시되는 화합물이 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란(GPTMS, 3-Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 단계 (a-2)의 코팅은 스프레이 코팅에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 전극기재가 다공성 카본필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (b)가
    (b-1) 상기 절연층/다공성 전극기재를 도금용액에 함침하는 단계; 및
    (b-2) 상기 절연층/다공성 전극기재가 함침된 도금용액에 전류를 인가하여 다공성 전극기재의 타면 상에 전도성 물질을 전기도금함으로써 전도성 물질을 포함하는 촉매층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재/촉매층을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 물질이 은, 백금, 주석, 구리, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 인듐, 알루미늄, 철, 로듐, 루테늄, 오스뮴, 코발트, 몰리브덴, 아연, 바나듐, 텅스텐, 티탄, 망간, 크롬, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (c)가 상기 절연층/다공성 전극기재/촉매층을 염기성 용액과 접촉시켜 절연층을 제거하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    단계 (d)가
    (d-1) 발수층 전구체를 용매에 용해하고 발수층 전구체 용액을 제조하는 단계; 및
    (d-2) 상기 발수층 전구체 용액을 상기 다공성 전극기재의 일면 상에 코팅하고 건조시켜 발수층/다공성 전극기재/촉매층을 포함하는 전극을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 발수층 전구체가 아래 구조식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법:
    [구조식 2]
    Figure 112019120919039-pat00010

    상기 구조식 2에서,
    X1 내지 X3는 각각 독립적으로 불소원자, 염소원자, 브롬원자 또는 요오드원자이고,
    m은 1 내지 5의 정수 중 어느 하나이고,
    n은 2 내지 10의 정수 중 어느 하나이다.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 발수층 전구체가 1H, 1H, 2H, 2H-퍼플오로옥틸트리클로로실란(1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltrichlorosilane)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 단계 (d-2)의 코팅은 스프레이 코팅에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
KR1020190152043A 2018-11-27 2019-11-25 전극 적층체, 막 전극 접합체, 전자소자 및 그의 제조방법 KR102246992B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20180148144 2018-11-27
KR1020180148144 2018-11-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200063068A KR20200063068A (ko) 2020-06-04
KR102246992B1 true KR102246992B1 (ko) 2021-04-30

Family

ID=71081164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190152043A KR102246992B1 (ko) 2018-11-27 2019-11-25 전극 적층체, 막 전극 접합체, 전자소자 및 그의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102246992B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210146056A (ko) 2020-05-26 2021-12-03 엘지전자 주식회사 가습청정장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5207407B2 (ja) 2008-02-18 2013-06-12 独立行政法人産業技術総合研究所 空気極
JP6324506B2 (ja) * 2014-06-24 2018-05-16 パナソニック株式会社 ガス拡散電極、電気化学装置、及び、燃料電池

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS527407B2 (ko) * 1971-10-11 1977-03-02
JPS5838246A (ja) * 1981-08-31 1983-03-05 Kureha Chem Ind Co Ltd イソプロピルベンジルシアノエチルエ−テルおよびこれを含有する電気絶縁油
WO2004032274A1 (ja) * 2002-10-03 2004-04-15 Fujikura Ltd. 電極基板、光電変換素子、導電性ガラス基板およびその製造方法、並びに色素増感太陽電池
US20050112450A1 (en) * 2003-09-08 2005-05-26 Intematix Corporation Low platinum fuel cell catalysts and method for preparing the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5207407B2 (ja) 2008-02-18 2013-06-12 独立行政法人産業技術総合研究所 空気極
JP6324506B2 (ja) * 2014-06-24 2018-05-16 パナソニック株式会社 ガス拡散電極、電気化学装置、及び、燃料電池

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200063068A (ko) 2020-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Detweiler et al. Anodized indium metal electrodes for enhanced carbon dioxide reduction in aqueous electrolyte
Zhong et al. Effect of CO2 bubbling into aqueous solutions used for electrochemical reduction of CO2 for energy conversion and storage
Klaus et al. Role of catalyst preparation on the electrocatalytic activity of Ni1–x Fe x OOH for the oxygen evolution reaction
KR101840819B1 (ko) 물분해 산소 발생 촉매와 그의 제조방법, 전극, 및 물분해 산소 발생 장치
Albo et al. Towards the electrochemical conversion of carbon dioxide into methanol
Li et al. Converting CO2 into Value‐Added Products by Cu2O‐Based Catalysts: From Photocatalysis, Electrocatalysis to Photoelectrocatalysis
Jeon et al. A monolithic and standalone solar-fuel device having comparable efficiency to photosynthesis in nature
EP2377971A1 (en) Amorphous transition metal sulphide films or solids as efficient electrocatalysts for hydrogen production from water or aqueous solutions
Corona-Guinto et al. Performance of a PEM electrolyzer using RuIrCoOx electrocatalysts for the oxygen evolution electrode
Kokoh et al. Efficient multi-metallic anode catalysts in a PEM water electrolyzer
Stoll et al. Solar fuel production in a novel polymeric electrolyte membrane photoelectrochemical (PEM-PEC) cell with a web of titania nanotube arrays as photoanode and gaseous reactants
Doan et al. Influence of IrO2/TiO2 coated titanium porous transport layer on the performance of PEM water electrolysis
Bicer et al. Performance assessment of electrochemical ammonia synthesis using photoelectrochemically produced hydrogen
Zafeiropoulos et al. Solar hydrogen generation from ambient humidity using functionalized porous photoanodes
Zhao et al. Tailoring the catalytic microenvironment of Cu2O with SiO2 to enhance C2+ product selectivity in CO2 electroreduction
Shi et al. CuO-functionalized silicon photoanodes for photoelectrochemical water splitting devices
Buriak et al. Chemistry of materials for water splitting reactions
Si et al. Natural light driven photovoltaic-electrolysis water splitting with 12.7% solar-to-hydrogen conversion efficiency using a two-electrode system grown with metal foam
Stülp et al. An Artificial Photosynthesis System Based on Ti/TiO 2 Coated with Cu (II) Aspirinate Complex for CO 2 Reduction to Methanol
KR102607597B1 (ko) 이중도금 촉매를 포함하는 산소 전극, 이를 포함하는 수전해 장치, 재생 연료전지 및 상기 산소 전극의 제조 방법
Alsaç et al. A cyanide-based coordination polymer for hydrogen evolution electrocatalysis
Albonetti et al. Horizons in sustainable industrial chemistry and catalysis
Son et al. Structural and compositional investigations on the stability of cuprous oxide nanowire photocathodes for photoelectrochemical water splitting
KR102246992B1 (ko) 전극 적층체, 막 전극 접합체, 전자소자 및 그의 제조방법
Zahran et al. Nickel sulfate as an influential precursor of amorphous high-valent Ni (III) oxides for efficient water oxidation in preparation via a mixed metal-imidazole casting method

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant