이온 치환을 통한 이리듐계 산화물 촉매의 산소 발생 반응 안정성 향상 방법

Abstract

본 발명은 상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 이리듐 함량이 낮고 활성도가 높은 4가지 촉매 재료(Ba4Ir3O10, Sr2IrO4, Sr4IrO6, Ca4IrO6)를 Ba 이온이 포함된 알칼리 전해질에서 산소 발생 반응을 일으킴으로써 높은 활성도와 안정도를 동시에 갖는 것을 특징으로 한다. 기존에 사용되던 H2SO4와 KOH 전해질 내에서 빠르게 일어나는 알칼리 토금속 이온 용해를 이온 치환을 통해 방지하여 촉매의 높은 활성도를 긴 시간동안 유지할 수 있도록 한다. 본 발명에 따르면 알칼리 토금속 이온이 포함된 Ba(OH)2 전해질 내에서 사용된 4가지 촉매 모두 KOH 전해질 대비 약 3배에서 6배만큼 안정도가 증가했으며, 상업용 IrO2 촉매와 비교했을 때에도 10배 이상 높은 안정도를 가짐을 확인하였다. 본 발명에 따르는 이리듐 복합 산화물 촉매와 전해질 구성은 기존 상업용 IrO2 촉매와 비교했을 때 낮은 이리듐 함량을 가질 뿐 아니라 더 높은 활성도와 안정도를 갖는 촉매로써 작용할 수 있다는 장점을 갖는다.