阴极、碱金属氯化物的电解用电解槽和阴极的制造方法
本发明提供一种阴极，其是具有导电性基材和形成在导电性基材上的催化剂层的阴极，其特征在于，催化剂层由第一层和第二层构成，第一层至少含有钯元素和铂元素，第二层至少含有铱元素和铂元素，第一层位于导电性基材之上，第二层位于第一层之上。所述阴极的氢过电压低，且针对电解停止时所产生的逆电流，催化剂层的劣化、脱落少，因此是有用的。
在通过对水或碱金属化合物（典型地为碱金属氯化物）的水溶液进行电解来制造 氢、氯、氢氧化钠等的电解工业中，能源消耗量的削减（具体地说，电解电压的降低）是一个 重要课题。作为食盐水等碱金属氯化物水溶液的电解法，近年来以离子交换膜法为主，其中， 该电解电压除了理论上要求的食盐电解所需的电压以外，还分为阳极反应（产生氯）的过 电压、阴极反应（产生氢）的过电压、由离子交换膜的电阻所引起的电压、由阳极和阴极的 电极间距离所引起的电压。此处，过电压是指在流通某一电流时所需要的电压，该值依存于 电流值。流通相同的电流时，过电压低的电极消费电力少且性能高。作为阴极，以往使用软钢、不锈钢和镍，在通常的运转条件下具有300mV~500mV 的过电压。以降低阴极过电压为目标，作为这些材料的改良，具体地提出了增大电极的比表 面积、扩展能够进行电极反应的面积的方法，等等。在非专利文献1中，公开了一种氢产生用阴极，其中，通过对氧化镍的微粒进行等 离子体喷镀，在镍基材上形成了氧化镍层，增大了比表面积。在非专利文献2中，公开了一种比表面积大的阴极，其进行了组合有兰尼镍和贮 氢合金的分散镀覆。为了进一步降低阴极过电压，对于使用了本质上具有低氢过电压的铂族金属的阴 极也进行了研宄。在铂族金属之中，特别是对于铂来说，其是氢过电压低、且在电化学方面 稳定的材料。但是，单独使用铂的阴极具有下述问题：铂在电解时会物理性地脱落、缺乏耐 久性、因电解液中所含有的铁离子而容易中毒、电解电压上升等。为了解决这些问题，提出 了如下的各种各样的方法。