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公开(公告)号：KR101808910B1
公开(公告)日：2018-01-19
申请号：KR1020150117398
申请日：2015-08-20
Applicant: 숭실대학교산학협력단
Abstract: 본발명은탄소, 전이금속및 질소가포함된전구체, 실리카템플릿및 용매를혼합하여슬러리를제조하는단계(제 1단계); 상기슬러리를가열하여용매를증발시켜분말상태의복합체를형성하는단계(제 2단계); 상기복합체를비활성가스하에서가열하여탄화시키고, 다시냉각하여결정성탄소를형성하는단계(제 3단계); 및상기결정성탄소를산으로세척하여다공성탄소촉매를형성하는단계(제 4단계)를포함하는전이금속과질소가도핑된다공성탄소촉매제조방법과이를통해제조한다공성탄소촉매를제공한다. 상기전이금속과질소가도핑된다공성탄소촉매는고가의백금촉매를사용하지않으며, 탄소, 전이금속및 질소를모두포함하는전구체를사용함으로써단일공정(one-pot)으로생산이용이하고, 한종류의전구체를사용함으로써얇은두께의탄소촉매를형성할수 있어연료전지제조공정의경제성을증가시키고, 연료전지의캐소드전극의환원특성을크게증가시킬수 있다.
Abstract translation: 本发明涉及通过混合含有碳，过渡金属和氮的前体，二氧化硅模板和溶剂来制备浆料的方法（第一步骤）; 加热浆料以蒸发溶剂形成粉末状复合材料（第二步）; 通过在惰性气体下加热使该复合物碳化，并冷却该复合物以形成结晶碳（第三步）; 以及用酸洗涤结晶碳以形成多孔碳催化剂的步骤（第四步），以及通过该方法制备的多孔碳催化剂。 掺杂有过渡金属和氮的多孔碳催化剂不使用昂贵的铂催化剂，并且通过使用包括碳，过渡金属和氮的前体而以单罐法生产和使用。 可以提高燃料电池制造过程的经济效率并且极大地提高燃料电池的阴极的减少特性。
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公开(公告)号：KR1020160049344A
公开(公告)日：2016-05-09
申请号：KR1020140146344
申请日：2014-10-27
Applicant: 숭실대학교산학협력단
CPC classification number: Y02P70/56
Abstract: 연료의산화반응을이용하는애노드전극과산화제의환원반응을이용하는캐소드전극및 상기애노드전극과상기캐소드전극사이에위치하는전해질또는이온교환막을포함하는연료전지에있어서, 상기캐소드전극은산화제로서차아요오드산, 하이포아요오드산, 요오드산, 및과요오드산으로이루어지는요오드화합물중 어느하나이상을포함하는연료전지제조방법을제공한다. 따라서캐소드전극에산화제로서기존사용되는산소또는공기대신산화제로서요오드화합물인차아요오드산, 하이포아요오드산, 요오드산, 과요오드산등의요오드산소산을이용함으로써, 통상의연료전지의캐소드전극에사용되는백금촉매의유무에상관없이높은에너지변환효율을얻을수 있는효과가있다. 특히본 발명에서사용되는산화제들은반응속도가매우빠르고활성손실이적기때문에기존연료전지의제조비용을줄일수 있고, 에너지변환효율을향상시킬수 있다. 따라서연료전지를구성할때 캐소드전극에귀금속촉매인백금촉매를사용하지않거나, 백금촉매를저가의다른촉매로대체할수 있다.
Abstract translation: 本发明提供一种燃料电池的制造方法，所述燃料电池包括使用燃料的氧化反应的阳极电极，使用氧化剂的还原反应的阴极电极和位于所述阳极电极和所述阴极电极之间的电解质或离子交换膜， 其中，所述阴极包含碘化合物，包括次碘酸，碘酸和高碘酸中的至少一种作为氧化剂。 因此，碘代酸，碘酸，高碘酸，即碘化合物等碘氧化物被用作氧化剂而不是常规用作阴极电极中的氧化剂的氧气或空气，以及 因此，不管在公共燃料电池的阴极电极中使用的铂催化剂是否存在，都可以获得高的能量转换效率。 特别地，本发明中使用的氧化剂具有非常快的反应速度和低的活化损失，并且可以降低现有燃料电池的制造成本并提高能量转换效率。 因此，当构成燃料电池时，在阴极中不使用铂催化剂，即贵金属催化剂，铂催化剂可以用便宜的其它催化剂代替。
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公开(公告)号：KR101799640B1
公开(公告)日：2017-11-21
申请号：KR1020150117399
申请日：2015-08-20
Applicant: 숭실대학교산학협력단
Abstract: 본발명은평균직경 400 내지 600 nm의제 1 실리콘옥사이드비드(silicon oxide bead), 평균직경 40 내지 60 nm의제 2 실리콘옥사이드비드및 용매를혼합하여실리카템플렛을제조하는단계(제 1단계); 상기실리카템플렛, 탄소및 질소를포함하며전이금속을포함하거나포함하지않는전구체, 및용매를혼합하여슬러리를제조하는단계(제 2단계); 상기슬러리를가열하여용매를증발시켜분말상태의복합체를형성하는단계(제 3단계); 상기복합체를비활성가스하에서가열하여탄화시키고, 다시냉각하여결정성탄소를형성하는단계(제 4단계); 및상기결정성탄소를산으로세척하여다공성탄소촉매를형성하는단계(제 5단계)를포함하는메조-매크로포러스구조의다공성탄소촉매제조방법을제공한다. 질소와철이도핑된메조-매크로포러스(meso-macroporous) 구조의탄소촉매는상용화된백금촉매와거의유사한활성을나타내며, 메조기공과매크로기공을모두가지므로표면적이넓어반응물이나생성물의접근성이용이하고, 단일공정(one-pot)으로생산이용이하며, 얇은두께를가지므로연료전지제조공정의경제성을증가시키고, 연료전지의산소환원극의환원특성을크게증가시킬수 있다.
Abstract translation: 本发明涉及通过混合平均直径为400至600nm的第一氧化硅珠粒，平均直径为40至60nm的第二氧化硅珠粒和溶剂来制备二氧化硅模板的方法（第一步骤） 通过混合二氧化硅模板，含有碳和氮且含或不含过渡金属的前体和溶剂来制备浆料（第二步）; 加热浆料以蒸发溶剂形成粉状复合物（步骤3）; 通过在惰性气体下加热将该复合物碳化并冷却该复合物以形成结晶碳（步骤4）; 以及用酸洗涤结晶碳以形成多孔碳催化剂的步骤（第五步）。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：KR1020170034283A
公开(公告)日：2017-03-28
申请号：KR1020150180182
申请日：2015-12-16
Applicant: 숭실대학교산학협력단
CPC classification number: Y02E60/528
Abstract: 본발명은상기액체형순환촉매에포함된철 산화환원쌍용액를이용한고분자전해질연료전지및 이의제조방법에관한것으로서, 보다구체적으로종래고분자전해질연료전지환원전극에사용되는귀금속촉매를사용하지않는고분자전해질연료전지에관한것이다. 기존고분자전해질연료전지의환원전극은많은양의귀금속촉매를사용하기때문에내구성이결여되어실용화에어려움을격고있어, 귀금속촉매를사용량을줄이거나대체할수 있는많은기술들이개발되고있으나, 여전히활성이부족하고내구성이취약한문제점을가지고있어, 본발명은철 산화환원쌍을포함하는액체형순환촉매에포함된철 산화환원쌍용액를이용함으로써고분자전해질연료전지의환원전극에고가의귀금속촉매를저가의촉매로대체할수 있기때문에이를통해고분자전해질연료전지의경제성을높이고, 내구성을향상시킬수 있는우수한기술이다.
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公开(公告)号：KR1020160049428A
公开(公告)日：2016-05-09
申请号：KR1020150024230
申请日：2015-02-17
Applicant: 숭실대학교산학협력단
CPC classification number: B01J21/18 , B01J23/74 , B01J37/088
Abstract: 본발명은전이금속과질소가포함된금속염, 카본전구체, 및실리카탬플릿에용매를첨가하여슬러리를제조하는단계(제1단계); 상기슬러리를가열하여분말상태의복합체를형성하는단계(제2단계); 상기복합체를비활성가스하에서가열하고, 다시냉각하여결정성카본을형성하는단계(제3단계); 및상기결정성카본을산으로세척하여다공성구조의카본촉매를형성하는단계(제4단계)를포함하는다공성카본촉매제조방법을제공한다. 따라서고가의백금촉매를사용하지않아도상용화된백금촉매와동일한활성을나타낼수 있으며, 단일공정(one-pot)으로연료전지제조공정의경제성을증가시고, 연료전지의캐소드전극의환원특성을크게증가시킬수 있다.
Abstract translation: 本发明提供一种多孔碳催化剂的制造方法。 该方法包括：通过在包括过渡金属和氮的金属盐，碳前体和二氧化硅模板中加入溶剂来生产浆料的第一步骤; 通过加热浆料生产动力复合材料的第二步骤; 通过在惰性气体下加热复合体并通过冷却来依次制造结晶碳的第三步骤; 以及通过用酸洗涤结晶碳来制造多孔结构碳催化剂的第四步骤。 因此，即使不使用高价格的铂催化剂，也可以确保与商业化的铂催化剂的活性相同的活性。 此外，通过单一工艺（一锅），提高燃料电池生产工艺的经济可行性，并且可以显着提高燃料电池的阴极电极的还原性能。
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公开(公告)号：KR101826957B1
公开(公告)日：2018-02-07
申请号：KR1020160088594
申请日：2016-07-13
Applicant: 숭실대학교산학협력단
Abstract: 본발명은아미노산을이용한전이금속과질소가도핑된다공성탄소촉매에관한것으로서, 보다상세하게는아미노산, 전이금속전구체, 실리카템플릿, 및용매를혼합하여혼합용액을준비하는단계; 상기혼합용액을증발시켜분말형복합체를합성하는단계; 상기합성된분말형복합체를질소분위기하에서열처리하여실리카-탄소복합체를합성하는단계; 및상기합성된실리카-탄소복합체를산 세척하여다공성탄소촉매를합성하는단계를포함하는, 아미노산을이용한전이금속과질소가도핑된다공성탄소촉매에관한것이다. 본발명에따른제조방법으로제조된아미노산을이용한전이금속과질소가도핑된다공성탄소촉매는안정성과메탄올에대한내구성이뛰어나며, 산소환원반응의촉매로서산성과염기성조건모두에서그 활성이기존의아미노산등의바이오물질을사용한것에비해촉매특성을향상시킬수 있다. 또한귀금속류나거대고리화합물과도견줄만하며, 현재상용되는백금촉매와거의유사한활성을나타낼수 있다.
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