Electrode properties of various carbon anodes containing different sizes and distributions of pores

Differences in electrode properties and in fluorine electrolysis behaviors of various carbon anodes, which were the YBD-like grade carbon, the YBD grade carbon and the P2X grade carbon, containing different pore sizes and distributions were investigated. The evaluations were performed by measuring their mechanical properties, cyclic voltammograms and chronoamperometries in 0.5 M $K_2SO_4$ solution with 1 mM $[[Fe(CN)_6]^\;{3-}/Fe(CN)_6$] $^{4-}$ redox couple and electrochemical behaviours of fluorine electrolysis in molten KF . 2HF electrolyte at $85^{\circ}C$. It was found that the P2X grade carbon anode showed better electrode properties in the cyclic voltammogram and chronoamperometry than the other carbon anodes while the YBD-like grade carbon anode which contained the pore size of 200~300$\mu$m showed superior electrode properties for fluorine electrolysis to the others. These differences in the electrode properties of various carbon anodes seemed to be owing to different sizes and distributions of pores on their surfaces.

다양한 기공 크기 및 분포를 갖는 양극 탄소의 전극 특성

기공 크기와 분포가 다른 세 종류의 전해용 탄소전극 즉, YBD-like grade carbon, YBD grade carbon, P2X grade carbon 전극의 전극 특성과 불소 전해특성을 비교하였다. 탄소전극의 특성 조사는 물리적 특성 및 1 mM의 $[[Fe(CN)_6]^\;{3-}/Fe(CN)_6$]$^{4-}$가 첨가된 0.5M $K_2SO_4$ 용액에서의 변전위 전류전압곡선과 한계확산전류밀도를 통하여 전기화학적 거동을 평가하고. 불소 전해특성은 $85^{\circ}C$의 KF.2HF용응염의 전기분해 시 임계전류밀도로 비교하였다. 이 결과 변.전위 전류전압곡선과 한계전류밀도에서는 적절한 기공을 함유한 P2X grade carbon 전극이, 불소 전해특성에서는 200~300$\mu$m의 기공 크기를 갖는 YBD-like grade carbon 전극이 우수한 전극 특성을 보였다. 이러한 전극 특성의 차이는 탄소전극 표면에 용도에 적합한 크기의 기공이 적절하게 분포되어 있음에 기인하였다.