公开(公告)号：KR100954861B1

公开(公告)日：2010-04-28

申请号：KR1020070129130

申请日：2007-12-12

Applicant: 한국에너지기술연구원

Inventor： 박진수 ,  조은경 ,  김창수 ,  박승희 ,  박석희 ,  김민진 ,  박구곤 ,  임성대 ,  윤영기 ,  양태현 ,  이원용

IPC: H01M8/10

CPC classification number: Y02E60/523 ,  Y02P70/56

Abstract: 본 발명은 수소이온전도도 및 연료전지 성능을 증가하는 유용한 작용효과를 갖는 이온전도성을 갖는 연료전지용 유기-무기 복합체 고분자 전해질막 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 유기-무기 복합체 고분자 전해질막은 (a-1) 탄화수소계 고분자를 전 처리하는 단계와, (b-1) 상기 (a-1) 단계로부터 준비된 고분자를 황산에 교반시키면서 용해하는 단계와, (c-1) 상기 (b-1) 단계로부터 형성된 술폰화 탄화수소계 고분자를 세척하는 단계와, (d-1) 세척한 술폰화 탄화수소계 고분자를 황산 또는 수산화나트륨 처리하여 수소 또는 나트륨이온형태로 치환된 고분자를 제조하는 단계와, (e-1) 상기 (d-1) 단계로부터 얻어진 고분자를 진공에서 건조시키는 단계와, (a-2) 수소이온 전도성 고분자를 포함하는 유기 용매에 (e-1) 단계에서 얻어진 고분자를 용해한 다음, 여기에 졸겔 공정을 위한 전구체를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계와, (b-2) 상기 (a-2) 단계로부터 얻은 혼합물을 교반하는 단계와, (c-2) 상기 (b-2) 단계로부터 얻어진 결과물을 이용하여 막 형태로 만든 다음 이를 건조하여 유기-무기 복합체 고분자 전해질막을 얻는 단계를 포함하여 이루어진다.
탄화수소계 고분자, 연료전지, 유기-무기 복합체, 졸겔공정, 전해질막

公开(公告)号：KR1020090062044A

公开(公告)日：2009-06-17

申请号：KR1020070129130

申请日：2007-12-12

Applicant: 한국에너지기술연구원

Inventor： 박진수 ,  조은경 ,  김창수 ,  박승희 ,  박석희 ,  김민진 ,  박구곤 ,  임성대 ,  윤영기 ,  양태현 ,  이원용

IPC: H01M8/10

CPC classification number: Y02E60/523 ,  Y02P70/56

Abstract: An organic-inorganic composite polymer electrolyte membrane for fuel cells is provided to ensure excellent ion conductivity, proton conductivity and performance of the fuel cell. An organic-inorganic composite polymer electrolyte membrane for fuel cells comprises the steps of: (a-1) pre-treating a hydrocarbon-based polymer; (b-1) dissolving the polymer prepared from (a-1) step in the sulfuric acid; (c-1) cooling the sulfonated hydrocarbon polymer formed from (b-1) step, and then precipitating the polymer in distilled water and washing it; (d-1) sulfonating the washed sulfonated hydrocarbon polymer to manufacture the polymer; (e-1) washing the polymer obtained from (d-1) step and drying the polymer in vacuum; (a-2) dissolving the polymer obtained from (e-1) step in an organic solvent including a proton conductive polymer, and mixing a precursor or a sol-gel process to obtain a mixture; (b-2) maintaining and stirring the mixture obtained from (a-2) step to a constant temperature; (c-2) casting and drying the product obtained from (b-2) step in a membrane form; and (d-2) sulfating the membrane obtained from (c-2) step to prepare the membrane substituted in a hydrogen ion form and then drying the membrane to obtain the organic-inorganic composite polymer electrolyte membrane.

Abstract translation: 提供用于燃料电池的有机 - 无机复合聚合物电解质膜，以确保优异的离子传导性，质子传导性和燃料电池的性能。 一种用于燃料电池的有机 - 无机复合聚合物电解质膜包括以下步骤：（a-1）预处理烃基聚合物; （b-1）将由（a-1）步骤制备的聚合物溶解在硫酸中; （c-1）冷却由（b-1）步骤形成的磺化烃聚合物，然后将聚合物在蒸馏水中沉淀并洗涤; （d-1）将经洗涤的磺化烃聚合物磺化以制备聚合物; （e-1）洗涤由（d-1）步骤获得的聚合物，并真空干燥聚合物; （a-2）将从（e-1）步骤得到的聚合物溶解在包含质子传导性聚合物的有机溶剂中，混合前体或溶胶 - 凝胶法得到混合物; （b-2）将从（a-2）步骤获得的混合物保持并搅拌至恒温; （c-2）以膜形式将由（b-2）步骤获得的产物进行干燥和干燥; 和（d-2）硫酸化从（c-2）步骤得到的膜，制备以氢离子形式取代的膜，然后干燥膜以获得有机 - 无机复合聚合物电解质膜。

公开(公告)号：KR100967627B1

公开(公告)日：2010-07-05

申请号：KR1020070136992

申请日：2007-12-26

Applicant: 한국에너지기술연구원

Inventor： 최영우 ,  박진수 ,  박승희 ,  김창수 ,  양태현 ,  이원용

IPC: H01M8/10

CPC classification number: Y02E60/523 ,  Y02P70/56

Abstract: 본 발명은 스티렌, 비닐피롤리돈, 가교제 및 개시제를 포함하는 혼합 용액에, 서로 다른 모노머를 사용하여 합성한 이온 전도성 고분자를 함유하는 다공성 지지체를 함침시켜 열중합한 후, 술폰화하여 수소이온 형태로 치환시킴으로써, 우수한 수소 이온 전도성을 가지면서도 제조 공정이 간단하고 제조 비용을 절감할 수 있는 연료전지용 고분자전해질 복합막 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 상기 스티렌-비닐피롤리돈 공중합체를 함유하는 연료전지용 고분자전해질 복합막의 제조 방법은, (a-1) 스티렌, 비닐피롤리돈, 가교제 및 개시제로 구성된 혼합 용액에 다공성 지지체를 함침시키는 단계와, (b-1) 상기 (a-1) 단계에서 함침된 다공성 지지체를 오븐에서 열중합하는 단계와, (c-1) 상기 (b-1) 단계에서 중합된 스티렌-비닐피롤리돈 공중합 복합막을 술폰화하여 술폰산기를 도입하는 단계와, (d-1) 상시 (c-1) 단계에서 술폰화된 복합막을 수소이온형태로 치환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
스티렌, 비닐피롤리돈, 연료전지, 복합막.

公开(公告)号：KR1020090069353A

公开(公告)日：2009-07-01

申请号：KR1020070136992

申请日：2007-12-26

Applicant: 한국에너지기술연구원

Inventor： 최영우 ,  박진수 ,  박승희 ,  김창수 ,  양태현 ,  이원용

IPC: H01M8/10

CPC classification number: Y02E60/523 ,  Y02P70/56

Abstract: A polymer electrolyte composite membrane for a fuel cell is provided to realize simple manufacturing process and reduced manufacturing costs while having excellent hydrogen ion conductivity by using PTFE and PE which are a porous support together with a vinylpyrrolidone monomer. A method for manufacturing a polymer electrolyte composite membrane containing a styrene-vinylpyrrolidone copolymer comprises the steps of: (i) impregnating a porous supporter in a mixed solution consisting of styrene, vinylpyrrolidone, cross-linking agent and initiator; (ii) heat-polymerizing the impregnated porous supporter in an oven; (iii) introducing a sulfonic acid group by sulfonating the polymerized styrene-vinylpyrrolidone copolymer composite film; and (iv) substituting the sulfonated composite film for a hydrogen ion form.

Abstract translation: 提供一种用于燃料电池的聚合物电解质复合膜，以通过使用作为多孔载体的PTFE和PE与乙烯基吡咯烷酮单体一起具有优异的氢离子传导性，实现简单的制造工艺并降低制造成本。 含有苯乙烯 - 乙烯基吡咯烷酮共聚物的聚合物电解质复合膜的制造方法包括以下步骤：（i）在由苯乙烯，乙烯基吡咯烷酮，交联剂和引发剂组成的混合溶液中浸渍多孔载体; （ii）在烘箱中使浸渍的多孔支持体热聚合; （iii）通过磺化聚合的苯乙烯 - 乙烯基吡咯烷酮共聚物复合膜引入磺酸基团; 和（iv）用磺化复合膜代替氢离子形式。