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촉매층이 형성된 도전성 기판; 및상기 촉매층 중에 포함되는 하기 화학식 1을 포함하는 첨가제;를 포함하는 알칼리 수전해용 전극:[화학식 1](여기서 R1, R2, R3, R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1~C30의 지방족 탄화수소기, 치환 또는 비치환된 C6~C30의 방향족 탄화수소기, 또는 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1~C30의 탄화수소기이다
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제1항에 있어서,상기 알칼리 수전해용 전극은 물이 분해되어 산소 가스가 형성되고,상기 첨가제는 상기 촉매층과 상기 도전성 기판을 결합시키면서, 상기 촉매층 내에서 수산화이온을 전달하는 것을 포함하는 알칼리 수전해용 전극
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제1항에 있어서,상기 첨가제는 60℃에서 점도가 70cP 내지 120cP인 이온성액체인 것인 알칼리 수전해용 전극
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제1항에 있어서,상기 촉매층의 X선 광전자 분광(XPS) 분석시 결합에너지가 850eV 내지 865eV에서 하나 이상 구비되고, 850eV 내지 858eV에서 나타나는 가장 큰 결합에너지 피크 값을 P1이라고 하고, 860eV 내지 865eV에서 나타나는 가장 큰 결합에너지 피크 값을 P2라고 하는 경우, P2에 대한 P1의 비(P1/P2)가 2 내지 20인 것인, 알칼리 수전해용 전극
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제1항에 있어서,상기 첨가제는 벤즈이미다졸 (benzimidazole)과 포스포늄 화합물을 반응시켜 제조되되, 상기 벤즈이미다졸과 포스포늄 화합물은 몰비로 1:1
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제1항에 있어서,상기 첨가제는 상기 촉매층 100중량부에 대하여 20중량부 내지 40 중량부로 포함되는 알칼리 수전해용 전극
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제1항에 있어서,상기 촉매층은 금속화합물을 수열합성하여 제조되는 층상이중수산화물(layered double hydroxides, LDH)를 포함하고,상기 금속화합물은 Co, Mn, Fe, Ni, V, W, Mo, Pt, Ir, Pd 및 Ru 중 어느 하나 이상을 포함하는 알칼리 수전해용 전극
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제1항에 있어서,상기 도전성 기판은 유리탄소전극(glassy carbon electrode), Ni, SUS, Ti, Au, Cu, ITO 및 FTO 중 어느 하나 이상을 포함하는 알칼리 수전해용 전극
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벤즈이미다졸 (benzimidazole)을 제1 용매 중에 첨가하고, 제1 교반조건으로 교반하는 단계;교반이 완료된 후 포스포늄 화합물을 첨가하여 제2 교반조건으로 교반하여 반응생성물을 제조하는 단계;상기 반응생성물 중 포함된 잔류용매를 건조시켜 첨가제를 제조하는 단계;상기 첨가제를 제2 용매에 분산시켜 첨가제용액을 제조하는 단계;상기 첨가제용액 중에 분말형태의 금속화합물과 제3 용매를 첨가하여 슬러리를 제조하는 단계; 및상기 슬러리를 도전성 기판 상에 코팅하여 촉매층을 형성하는 단계;를 포함하는 알칼리 수전해용 전극의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 촉매층을 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 알칼리 수전해용 전극의 제조방법:[화학식 1](여기서 R1, R2, R3, R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1~C30의 지방족 탄화수소기, 치환 또는 비치환된 C6~C30의 방향족 탄화수소기, 또는 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1~C30의 탄화수소기이다
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제9항에 있어서,상기 제1 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 부탄올 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 제1 교반조건은 상온에서 0
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제9항에 있어서,상기 제2 교반조건은 질소퍼지를 수행하면서, -5℃ 내지 5℃에서 5시간 내지 24시간 동안, 300rpm 내지 1000rpm의 교반속도로 수행하는 알칼리 수전해용 전극의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 제2 용매는 물, 이소프로판올, 부탄올, 및 이소부틸 알코올 중 어느 하나 이상이고,상기 첨가제용액 전체 100중량부를 기준으로, 상기 제2 용매는 40중량부 내지 70중량부로 포함되는 알칼리 수전해용 전극의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 분말형태의 금속화합물은 수열합성하여 제조되는 층상이중수산화물(layered double hydroxides, LDH)를 포함하고,상기 금속화합물은 Co, Mn, Fe, Ni, V, W, Mo, Pt, Ir, Pd 및 Ru 중 어느 하나 이상을 포함하는 알칼리 수전해용 전극의 제조방법
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제14항에 있어서,상기 제3 용매는 물과 알코올을 포함하고,상기 알코올은 이소프로판올, 부탄올, 또는 이소부틸 알코올 중 어느 하나 이상을 포함하고,상기 제3 용매 전체 100중량부를 기준으로, 상기 알코올은 70중량부 내지 95중량부인 것인, 알칼리 수전해용 전극의 제조방법
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제15항에 있어서,상기 슬러리 전체 100중량부를 기준으로,상기 첨가제용액는 0
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제9항에 있어서,상기 반응화합물을 제조하는 단계는 하기 반응식 1에 따라 나타나는 것인, 알칼리 수전해용 전극의 제조방법:[반응식 1](여기서 R1, R2, R3, R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1~C30의 지방족 탄화수소기, 치환 또는 비치환된 C6~C30의 방향족 탄화수소기, 또는 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1~C30의 탄화수소기이다
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