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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
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
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。
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3.发明授权
公开(公告)号：KR100967626B1
公开(公告)日：2010-07-05
申请号：KR1020080058795
申请日：2008-06-23
Applicant: 한국에너지기술연구원
CPC classification number: Y02P20/542 , Y02P70/56
Abstract: 본 발명은, 술폰화된 탄화수소계열 고분자에 이온성 액체를 혼합 조성하여 특정온도 이상의 고온, 특정 상대습도 미만의 환경에서도 보다 높은 이온전도도로 작동가능 한 전해질 막을 얻을 수 있도록 함으로써, 이를 이용하여 제조된 연료전지를 운전할 때 연료전지 시스템의 간소화 및 보다 수월한 가스 확산층의 물관리에 의해 연료전지 시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 고온 저가습 조건에서 운전 가능한 이온성 액체를 함유하는 연료전지용 고분자 복합막 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 탄화수소계열 고분자를 술폰화하여 매트릭스로 이용하고, 이 고분자 매트릭스에 이온성 액체를 함유하여 조성된 것을 특징으로 하는 고온 저가습 조건에서 운전 가능한 이온성 액체를 함유하는 연료전지용 고분자 복합막을 제공한다.
상기 복합막을 제조하기 위해 본 발명은, (a) 술폰화된 탄화수소계열 고분자를 용매에 용해시켜 고분자 용액을 형성하는 단계와; (b) 상기 고분자용액에 이온성 액체를 첨가하는 단계와; (c) 상기 이온성 액체와 고분자 용액의 혼합물을 기계적으로 교반하는 단계와; (d) 상기 교반된 결과물을 막 형태로 캐스팅한 다음 1차 건조하는 단계; 및 (e) 상기 1차 건조 후, 진공 조건에서 2차 건조하는 단계를 수행한다.
연료전지, 고분자, 전해질 막, 이온성 액체-
4.发明公开
公开(公告)号：KR1020090132691A
公开(公告)日：2009-12-31
申请号：KR1020080058795
申请日：2008-06-23
Applicant: 한국에너지기술연구원
CPC classification number: Y02P20/542 , Y02P70/56
Abstract: PURPOSE: A polymer composite membrane for fuel cells is provided to be operated in the condition of a high temperature more than the specific temperature and the environment less than specific opposition humidity with high ion conductivity. CONSTITUTION: A polymer composite membrane for fuel cells comprises a sulfonated hydrocarbon-based polymer as a matrix and ionic liquid contained in the polymer matrix. A method for manufacturing the polymer composite membrane comprises the steps of: dissolving a sulfonated hydrocarbon-based polymer in a solvent to form a polymer solution; adding the ionic liquid in the polymer solution; stirring a mixture of the ionic liquid and polymer solution; casting the stirred resultant in a film form and drying the cast material; and drying again the cast material in a cast material.
Abstract translation: 目的：提供一种用于燃料电池的聚合物复合膜，其操作温度高于特定温度和环境低于具有高离子电导率的特定对立湿度的环境。 构成：用于燃料电池的聚合物复合膜包括作为基质的磺化烃基聚合物和包含在聚合物基质中的离子液体。 制造聚合物复合膜的方法包括以下步骤：将磺化烃基聚合物溶解在溶剂中以形成聚合物溶液; 将离子液体加入到聚合物溶液中; 搅拌离子液体和聚合物溶液的混合物; 将搅拌的所得物浇铸成膜形式并干燥铸造材料; 并再次将铸造材料干燥成铸造材料。
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