이리듐-탄탈럼-티타늄 산소 발생 전극은 까다로운 전기분해 환경을 위해 특별히 설계된 고성능 양극입니다. 탁월한 내부식성과 높은 전기화학적 산화 활성을 특징으로 하며, 높은 전류 밀도를 처리할 수 있습니다. 특히, 산소 발생 과전압이 ≤1.5V(포화 칼로멜 전극 대비)로 작동하여 공정 매체를 오염시키지 않고 높은 전류 효율을 보장합니다.
핵심 요약 이 전극은 에너지 효율성과 작동 내구성을 균형 있게 유지하면서, 산소산염(황산염 및 탄산염과 같은)을 포함하는 시스템에서 안정성을 위해 설계되었습니다. 주요 가치 제안은 재사용 가능한 티타늄 기판과 다른 양극이 실패하거나 전해질을 오염시킬 수 있는 공격적인 매체에서 높은 생산 효율을 유지하는 능력에 있습니다.
성능 및 전기화학적 효율
최적화된 산소 발생
이 전극의 핵심 강점은 산소 발생에 대한 낮은 과전압입니다. 일반적인 산소 발생 전위는 1.45V보다 높지만, 과전압은 낮게(SCE 대비 ≤1.5V) 유지됩니다.
이 특정 범위는 높은 전기화학적 활성을 나타내며, 촉매 활성이 낮은 재료에 비해 반응을 구동하는 데 에너지가 덜 낭비됨을 의미합니다.
높은 전류 밀도 처리
산업 효율성은 종종 처리량에 따라 달라집니다. 이 전극은 15,000A/m² 미만의 적용 가능한 전류 밀도에서 작동할 수 있습니다.
이 용량은 소형 셀 설계에서 높은 생산 속도를 가능하게 하여 집약적인 산업 전기분해에 적합합니다.
환경 및 공정 순도
용해되어 전해질을 오염시킬 수 있는 흑연 또는 납 양극과 달리, 이리듐-탄탈럼-티타늄 전극은 화학적으로 안정적입니다.
매체를 오염시키지 않아 최종 제품의 순도와 처리되는 폐수 또는 전해질의 안전성을 보장합니다.
물리적 사양 및 내구성
코팅 조성 및 구조
전극은 고순도 티타늄 기판(판, 메쉬, 튜브 또는 로드)으로 구성되며, 혼합 금속 산화물 층으로 코팅됩니다.
활성 코팅은 오산화탄탈럼(Ta₂O₅), 산화이리듐(IrO₂) 및 기타 변형제의 복합체입니다. 이 코팅의 두께는 일반적으로 8~15μm입니다.
기판 재사용성
중요한 경제적 특징은 티타늄 베이스의 재사용성입니다. 전극이 결국 촉매 활성을 잃으면 코팅을 벗겨내고 다시 적용할 수 있습니다.
이는 값비싼 티타늄 구조 부품을 교체할 필요가 없기 때문에 장기적인 운영 비용을 크게 절감합니다.
작동 수명
이 전극은 향상된 수명으로 평가되며, 일반적으로 테스트 조건에서 300~400시간 사이로 언급됩니다.
이 수치는 전해질의 거칠기와 전류 밀도에 따라 크게 달라지지만, 탄탈럼의 존재는 특히 이리듐을 안정화하여 부식성 환경에서의 서비스 수명을 연장하는 역할을 합니다.
장단점 이해
응용 분야별 특화
이 전극을 염소 발생 전극(예: 루테늄-이리듐)과 구별하는 것이 중요합니다.
이리듐-탄탈럼-티타늄 구성은 SO₄²⁻(황산염) 및 CO₃²⁻(탄산염)와 같은 산소산염을 포함하는 산소 발생 환경에 대해 특별히 최적화되었습니다. 잘못된 전기분해 매체에서 사용하면 성능이 저하될 수 있습니다.
귀금속 비용
코팅에는 상당한 양의 귀금속(15~40g/m²)이 포함되어 있습니다.
기판은 재사용 가능하지만, 초기 투자 및 재코팅 비용은 비귀금속 양극보다 높습니다. 이 비용은 에너지 효율성과 제품 순도 향상으로 얻는 이익과 비교하여 고려해야 합니다.
목표 달성을 위한 올바른 선택
이 전극이 특정 엔지니어링 요구 사항에 적합한지 결정하려면 주요 제약 조건을 고려하십시오.
- 주요 초점이 높은 순도라면: 이 전극은 납 또는 흑연 양극에서 흔히 발생하는 전해질 오염 위험을 제거하므로 필수적입니다.
- 주요 초점이 높은 처리량이라면: 최대 15,000A/m²의 전류 밀도에서 안정성을 유지하는 능력을 위해 이 전극을 선택하십시오.
- 주요 초점이 장기 자산 관리라면: 재사용 가능한 티타늄 기판을 활용하여 여러 코팅 수명 주기에 걸쳐 하드웨어 비용을 상각하십시오.
높은 산화 활성과 엄격한 내부식성 저항의 균형이 요구되는 공정에는 이리듐-탄탈럼-티타늄 전극을 선택하십시오.
요약 표:
| 특징 | 사양 / 세부 정보 |
|---|---|
| 기판 재질 | 고순도 티타늄 (판, 메쉬, 튜브 또는 로드) |
| 코팅 조성 | Ta₂O₅, IrO₂ 및 특정 금속 산화물 변형제 |
| 코팅 두께 | 8 – 15μm |
| 산소 발생 과전압 | ≤ 1.5V (SCE 대비) |
| 최대 전류 밀도 | < 15,000 A/m² |
| 주요 응용 분야 | 황산염/탄산염 환경에서의 산소 발생 |
| 주요 장점 | 재사용 가능한 기판 및 전해질 오염 제로 |
KINTEK으로 전기분해 효율 극대화
| Feature | Specification / Detail |
|---|---|
| Substrate Material | High-purity Titanium (Plate, Mesh, Tube, or Rod) |
| Coating Composition | Ta₂O₅, IrO₂, and specific metal oxide modifiers |
| Coating Thickness | 8 – 15μm |
| Oxygen Evolution Overpotential | ≤ 1.5V (Relative to SCE) |
| Max Current Density | < 15,000 A/m² |
| Primary Application | Oxygen Evolution in sulfate/carbonate environments |
| Key Advantage | Reusable substrate & zero electrolyte contamination |
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- 에너지 절약: 낮은 과전압으로 전력 소비를 줄입니다.
- 공정 순도: 납 또는 흑연 양극에서 흔히 발생하는 오염을 제거합니다.
- 비용 효율성: 재사용 가능한 티타늄 기판으로 자산 수명을 연장합니다.
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