[发明专利]具有双层涂层的电极、其使用和制备方法

说明书

提供了用于制造和使用双层涂覆的电极的系统和方法。双层涂覆的电极可以包括基底、第一涂层和第二涂层。第一涂层可以包含氧化铱和氧化锡的混合物，并且第二涂层可以包含氧化铱和氧化钽的混合物。电极可以被用于例如电解池中。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2014年10月21日提交的名称为“Two LayerElectrode with Improved Durability”的美国临时专利申请序号62/066,431的优先权，其全部公开内容为了所有目的通过引用以其整体据此并入。

公开内容的领域

各方面总体上涉及电极涂层，并且更特定地涉及双层电极涂层(two layeredelectrode coating)、其制备方法和用途。

概述

在某些实施方案中，提供电极。该电极包括导电基底；第一涂层，其覆盖导电基底的表面的至少一部分，包含氧化铱和氧化锡的混合物；以及第二涂层，其覆盖第一涂层的至少一部分，包含氧化铱和氧化钽的混合物。

在某些方面中，导电基底包括阀金属(valve metal)。在某些方面中，阀金属选自由以下组成的组：钛、锆、铌和钽。在某些方面中，阀金属是钛。

在某些方面中，第一涂层包含约30wt.％至约85wt.％氧化铱。在某些方面中，第一涂层包含约45wt.％至约65wt.％氧化铱。在某些方面中，第二涂层包含约40wt.％至约75wt.％氧化铱。

在某些方面中，第二涂层包含约40wt.％至约75wt.％氧化铱。在某些方面中，第二涂层包含约65wt.％氧化铱。

在某些方面中，在第一涂层中的氧化铱与在第二涂层中的氧化铱的摩尔比选自由以下组成的组：1:2、1:1和2:1。在某些方面中，在第一涂层中的氧化铱与在第二涂层中的氧化铱的摩尔比是1:1。在某些方面中，电极提供比包含由第二涂层的组合物组成的单层涂层的电极长约175％的归一化寿命(normalized life)。在某些方面中，电极提供比包含由第一涂层的组合物组成的单层涂层的电极长约110％的归一化寿命。

在某些方面中，电极是阳极。

在某些实施方案中，提供制备电极的方法。该方法包括将包含氧化铱和氧化锡的第一涂层应用于导电基底的表面的至少一部分，以及将包含氧化铱和氧化钽的第二涂层应用于第一涂层的至少一部分。

在某些方面中，该方法还包括在应用第一涂层之前，制备导电基底以除去污染物并显露(develop)该表面。

在某些方面中，该方法还包括在应用第一涂层之后，将第一涂层干燥。

在某些方面中，该方法还包括在应用第二涂层之后，将第二涂层干燥。

在某些方面中，在第一涂层中的氧化铱与在第二涂层中的氧化铱的摩尔比是约1:2至2:1。

在某些实施方案中，提供制造电化学装置的方法。该方法包括制备包括以下的电极：导电基底；第一涂层，其覆盖导电基底的表面的至少一部分，包含氧化铱和氧化锡的混合物；以及第二涂层，其覆盖第一涂层的至少一部分，包含氧化铱和氧化钽的混合物，以及将该电极安装在电解池中。

在某些实施方案中，提供包括电解池的系统。该系统包括导电基底；第一涂层，其覆盖导电基底的表面的至少一部分，包含氧化铱和氧化锡的混合物；以及第二涂层，其覆盖第一涂层的至少一部分，包含氧化铱和氧化钽的混合物；以及电源，其用于向电极提供电流。

在某些方面中，电极被浸入电解质中。

附图简述