Journal of the Korean Chemical Society (대한화학회지)

Korean Chemical Society (대한화학회)
권호 표지

Effects of Additive Binder Contents on Electrode Properties of Carbon Anode for Fluorine Electrolysis

불소전해용 양극탄소전극의 전극특성에 미치는 첨가 결합제의 영향

  • Ahn, Hong Joo (Department of Chemistry, Hanyang University) ;
  • Oh, Han Jun (Department of Materials Science, Hanseo University) ;
  • Chi, Choong Soo (Department of Metallurgical and Materials Engineering, Kookmin University) ;
  • Kim, Young Cheul (Department of Chemistry, Hanyang University) ;
  • Ko, Young Shin (Dartment of Science Education, Seoul National University of Education)
  • 안홍주 (한양대학교 화학과) ;
  • 오한준 (한서대학교 재료공학과) ;
  • 지충수 (국민대학교 금속재료공학부) ;
  • 김영철 (한양대학교 화학과) ;
  • 고영신 (서울교육대학교 과학교육과)
  • Published : 20011000
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The carbon electrodes for fluorine electrolysis were prepared from petroleum cokes containing coal tar pitch as binder and the effects of binder contents on electrode properties were investigated. The evaluations were performed by cyclic voltammogram in the 0.5 M $K_2SO_4$ solution with 1 mM $[Fe$(CN)_6$]^{3-}$/$[Fe$(CN)_6$]^{4-}$redox couple, mechanical strength, and electrochemical behaviour in molten $KF{\cdot}2HF$ electrolyte. It was revealed that the carbon anode formed with 40wt% of coal tar pitch as binder has a better electrode properties compared to those of the other carbon anode, which led to the increase in the effective internal surface area due to proper size and distribution of pores on carbon anode.

결합제인 coal tar pitch와 petroleum cokes를 주원료로 결합제 함량을 변화시켜 불소 전해용 탄소 전극을 제조한 후 결합제 함량의 변화가 전극특성에 미치는 영향을 조사하였다. 탄소 전극의 특성 조사는 1mM의 $[Fe$(CN)_6$]^{3-}$/$[Fe$(CN)_6$]^{4-}$가 첨가된 0.5M $K_2SO_4$용액에서의 cyclic voltammogram 거동, 기계적 강도, 그리고 $KF{\cdot}2HF$ 용액에서의 전기화학적 거동을 통하여 평가되었으며 이 결과 40 wt%의 결합제가 첨가된 경우 제일 양호한 전기특성을 나타내었다. 이러한 양호한 전극특성은 탄소전극 표면에 생성된 기공이 적절하게 분포하여 실질적으로 전극의 비표면적을 향상시켰기 때문이다.

Keywords

References

  1. Fluorine-Carbon and Fluoride-Carbon materials Nakakima, T.
  2. Encyclopedia of Electrochemistry of the Elements Allen J. Bard
  3. J. Appl. Electrochem. v.24 Groult, H.
  4. J. Electrochem. Soc. v.142 Childs, W. V.
  5. J. Appl. Electrochem v.18 Bai, L.
  6. Denki Kagaku v.31 Watanabe, N.
  7. J. Fluor. Chem. v.40 Nakajima, T.
  8. Carbon v.12 Yamada, Y.;Imamura, H.;Kakiyama, H.
  9. J. K. Chemical Soc. v.40 Oh, H. J.;Lee, J. H.;Lee, Y. H.;Ko, Y. S.
  10. J. mater. Sci. v.16 Miyazaki, K.
  11. J. mater. Sci. v.16 Ogawa, I.
  12. J. Fuel v.76 Bermejo
  13. Anal. Chem. v.36 Nicholson, R. S.;Shain, I.
  14. New Instrumental Methods in Electrochemistry Delahay, P.
  15. Trans. Faraday Soc. v.58 Arvia, A. J.;de Cusminsky, J. B.
  16. J. Electroanal. Chem. v.188 Hu, I.;Karweik, D. H.;Kuwana, T.
  17. J. Electrochem. Soc. Wightman, R. M.;Deakin, M. R.;Kovach, P. M.;Kuhr, W. G.;Stutts, K. J.
  18. J. Electroanal. Chem. v.182 Deakin, M. R.;Stutts, K. J.;Wightman, R. M.