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公开(公告)号：KR100644859B1
公开(公告)日：2006-11-13
申请号：KR1020030025832
申请日：2003-04-23
Applicant: 한국과학기술연구원
CPC classification number: Y02P70/56
Abstract: 본 발명에 따른 직접메탄올 연료전지용 고분자 전해질 복합막의 제조 방법은, 직접메탄올 연료전지용 고분자 전해질 막의 한쪽면 또는 양쪽면의 전체 또는 부분에 대하여 표면 처리 과정을 거치는 직접메탄올 연료전지용 복합막 제조 방법으로서, 상기 표면 처리 과정은 플라즈마 처리를 사용하여 고분자 전해질 막의 표면을 처리하는 단계(a); 및 상기 표면 처리 후, 플라즈마 유도 고분자 전해질막의 전체 또는 일부 표면에 그래프팅 반응을 진행시켜 상기 전해질막의 표면에 새로운 고분자 필름을 코팅하는 단계(b)를 포함하여 구성되며, 상기 단계(b)에서, 가교제를 모노머에 대하여 1 내지 5 몰%로 첨가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 직접메탄올 연료전지용 고분자 전해질 복합막의 제조 방법에 있어서, 상기 플라즈마 처리시 플라즈마 조사에 사용되는 기체는 아르곤, 물, 공기, 질소, 산소, 수소, 프레온 기체, 및 메탄, 에탄, 에틸렌, 아세틸렌, 프로판, 부탄을 포함하는 탄화수소 기체로 구성되는 군으로부터 1 이상 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 직접메탄올 연료전지용 고분자 전해질 복합막의 제조 방법에 있어서, 상기 고분자 전해질 막은 과불소화술폰산 계통인 나피온 막, 다우 케미칼 막, 플레미온 막, 아씨플렉스 막, 밤 막; 탄화수소 계통인 술폰화된 폴리이미드(PI) 막, 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 막, 술폰화된 폴리포스포진 막, 술폰화된 폴리에테르술폰(PES) 막, 술폰화된 폴리벤지미다졸 막; 복합막인 프리미어 막, 폴리테트라플로로에틸렌/폴리비닐리덴플로라이드-헥사플로로프로필렌-그래프팅-폴리스티렌 공중합체(PTFE/PVDF-HFP-g-PS) 막, 나피온-실리카 블렌드 막, 나피온-PVDF 블렌드 막, 나피온-포스포텅스틱산(Nafion-phosphotungstic acid) 막; 또는 이온전도성 고분자 전해질이 30 내지 100%, 바람직하게는 70 내지 97% 포함된 복합 고분자 전해질 막인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 직접메탄올 연료전지용 고분자 전해질 복합막의 제조 방법에 있어서, 상기 플라즈마는 라디오주파수 플라즈마 장치 또는 마이크로파 플라즈마 장치를 이용하여 생성되며, 플라즈마 생성 출력은 10 와트(W) 내지 500 와트, 바람직하게는 50 와트 내지 200 와트의 세기 범위를 가지는 것을 특징으로 한다.
과불소화술폰산, 고분자 전해질 막, 플라즈마, 표면 처리, 그래프팅 반응, 표면 코팅, 메탄올 투과, 연료 전지, 수소이온전도도-
122.发明公开탄화수소계열 술폰화 고분자를 이용한 막전극집합체의 촉매바인더, 그 제조 방법 및 상기 촉매 바인더를 이용한막전극집합체 失效使用基于烃基硫化聚合物的膜电极组件的催化剂粘合剂，其制备方法，使用催化剂粘合剂聚合物的膜电极组件
公开(公告)号：KR1020060110053A
公开(公告)日：2006-10-24
申请号：KR1020050032206
申请日：2005-04-19
Applicant: 한국과학기술연구원
IPC: H01M4/86
CPC classification number: H01M4/8668 , H01M8/1004 , Y02E60/50
Abstract: Provided is a catalyst binder for a membrane electrode assembly(MEA) formed by using a membrane comprising a hydrocarbon-based sulfonated polymer, which increases the adhesion between the membrane and an electrode and imparts improved quality to the MEA. The catalyst binder for a membrane electrode assembly(MEA) having a membrane comprising a hydrocarbon-based sulfonated polymer, comprises a hydrocarbon-based sulfonated polymer. The hydrocarbon-based sulfonated polymer is provided as a solution dissolved in isopropanol, 1-propanol, water and an organic solvent. The hydrocarbon-based sulfonated polymer is dissolved in the solvent at a temperature of 150-180 deg.C under a pressure of 100-200 psi.
Abstract translation: 本发明提供一种用于通过使用包含烃基磺化聚合物的膜形成的膜电极组件（MEA）的催化剂粘合剂，其增加了膜和电极之间的粘附性，并且改善了MEA的质量。 用于具有包含烃基磺化聚合物的膜的膜电极组件（MEA）的催化剂粘合剂包括烃类磺化聚合物。 烃基磺化聚合物以溶于异丙醇，1-丙醇，水和有机溶剂的溶液形式提供。 烃基磺化聚合物在150-180℃的温度下在100-200psi的压力下溶解在溶剂中。
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124.发明公开나피온 이오노머 용액의 완전 건조전 전극상막 방법을이용하는 연료 전지용 막전극접합체의 제조 방법 및 그에의해 제조되는 연료 전지용 막전극접합체 失效在NAFION离子解决方案干燥和膜电极组件之前用电极方法制备燃料电池的膜电极组件的方法，用于通过该方法制备的燃料电池
公开(公告)号：KR1020060083375A
公开(公告)日：2006-07-20
申请号：KR1020050003894
申请日：2005-01-14
Applicant: 한국과학기술연구원
CPC classification number: H01M8/1004 , H01M4/8882 , H01M4/8892 , Y02E60/50
Abstract: 본 발명은 퍼플루오리네이티드 설퍼닉 액시드 나피온 용액을 다공성 불화 탄소 또는 탄화수소계의 고분자 필름 지지체의 기공과 표면에 각각 함침시킨 후, 상온에서 건조 과정을 거치면서 나피온 용액이 완전히 건조되기 전 즉, 점도가 높아진 용액 상태에서 양면에 애노드와 캐소드 전극을 각각 붙인 후, 상온에서 건조시키고 이후 열처리 과정을 거치는, 나피온 이오노머 용액의 완전 건조전 MOE 방법을 이용한 연료 전지용 MEA의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 연료 전지용 MEA에 관한 것이다. 상기와 같은 본 발명에 따르면, 전극과 전해질막 계면저항의 감소로 성능이 증가하고, 막 두께 조절이 용이하며, 3상 계면 확장으로 상온 무가습 운전이나 공기 운전등 가혹한 운전 조건에서도 유리하다는 효과를 달성한다.
나피온이오노머, 다공성지지체, 복합막, 전극상막, 막전극접합체-
公开(公告)号：KR1020060083372A
公开(公告)日：2006-07-20
申请号：KR1020050003891
申请日：2005-01-14
Applicant: 한국과학기술연구원
CPC classification number: Y02P70/56 , H01M8/1088 , H01M8/1032 , H01M8/1039 , H01M8/1041 , H01M8/1044 , H01M8/1053 , H01M8/1058 , H01M8/1081 , H01M8/109 , H01M2008/1095 , Y02E60/521
Abstract: 본 발명에서는 연료전지용 고분자 전해질 복합막의 제조 방법에 있어서, 다공성 지지체에 소정 EW를 갖는 퍼플루오리네이티드 설퍼닉 공중합체 용액을 디핑하여, 상기 다공성 지지체의 기공과 표면에 상기 용액이 함침된 복합막을 제조하는 단계(S1); 상기 S1 단계에서 제조된 복합막을 건조하는 단계(S2); 상기 S2 단계에서 제조된 복합막 양면에, 상기 S1 단계의 용액의 EW보다 상대적으로 높은 EW를 갖는 퍼플루오리네이티드 설퍼닉 공중합체 캐스팅 막을 열압착하는 단계(S3); 상기 S3 단계에서 제조된 복합막을 열처리하는 단계(S4); 상기 S4 단계에서 제조된 복합막을 과산화수소 처리하는 단계(S5); 및 상기 S5 단계에서 제조된 복합막을 산처리하는 단계(S6);를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 불균일 고분자 전해질 복합막의 제조 방법을 개시하고, 또한, 다공성 지지체; 상기 다공성 지지체의 표면과 기공에 형성되는 소정 EW를 갖는 퍼플루오리네이티드 설퍼닉 공중합체 용액의 코팅부; 및 상기 코팅부의 표면상에 형성되는, 상기 코팅부의 퍼플루오리네이티드 설퍼닉 공중합체 용액의 EW보다 상대적으로 높은 EW를 갖는 퍼플루오리네이티드 설퍼닉 공중합체 캐스팅 막;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 불균일 고분자 전해질 복합막을 개시한다. 본 발명의 연료전지용 불균일 고분자 전해질 복합막 및 그 제조 방법에 따르면, 자기 가습이 가능하고, 홍수현상을 방지할 수 있고, 막두께의 조절이 가능하고, 제조 공정이 간단하고, 복합막 표면이 균일하며, 다양한 연료전지의 운전 조건에서도 그 성능을 향상할 수 있다는 효과를 달성한다.
다공성지지체, 뷸균일복합막, 당량중량, 나피온용액, 캐스팅막, 자기가습-
Patent Agency Ranking
公开(公告)号：KR1020060069399A
公开(公告)日：2006-06-21
申请号：KR1020060048328
申请日：2006-05-29
Applicant: 한국과학기술연구원
CPC classification number: C01B3/40 , B01J23/755 , B01J35/10 , B01J37/0215 , C01B2203/0261 , C01B2203/1082 , C01B2203/1094
Abstract: 본 발명에서는, 연료의 부분 산화 개질 반응용 촉매에 있어서, 관통 구멍이 형성된 디스크 형태의 촉매 성형체이고, 상기 촉매 성형체는 다공성 Ni을 포함하는 지지체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료의 부분 산화 개질 반응용 촉매를 개시한다. 본 발명에 따른 연료의 부분 산화 개질 반응용 촉매는, 연료의 부분 산화 개질 반응의 진행을 순조롭게 할 수 있으며, 연료 개질기의 성능 향상을 도모하고, 연료 개질 반응기를 단순화할 수 있다.
연료개질, 부분산화개질반응, 관통구멍, 디스크형, 도넛형, 촉매-
127.发明授权산소 흡착 조촉매를 함유하는 연료 전지용 촉매, 이를이용하여 제조된 연료 전지용 전극, 및 그 전극을포함하는 연료 전지 失效用于燃料电池，用于使用该燃料电池的燃料电池和含有电极的燃料电池的氧气吸附剂的氧化物吸附剂
公开(公告)号：KR100561169B1
公开(公告)日：2006-03-15
申请号：KR1020040014664
申请日：2004-03-04
Applicant: 한국과학기술연구원
IPC: H01M4/92
Abstract: 본 발명에서는, 백금-은 또는 백금-금 주촉매에, 산소를 선택적으로 저장 및 방출하고, 산소 전도도를 가지며, 저온에서 일산화탄소의 산화 반응이 용이한 조촉매로, 로듐, 세리아 성분, 또는 루테늄, 또는 이러한 물질들의 복합체를 함유시켜, 산소환원 특성뿐만 아니라 메탄올 산화 특성과 일산화탄소에 대한 내피독성이 우수한 촉매를 제조할 수 있고, 특히 환원극에 공기를 사용하는 경우에도, 백금 촉매의 산소흡착 특성을 증가시켜 연료 전지용 전극 촉매의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
연료전지, 백금, 은, 금, 조촉매, 세리아, 로듐, 루테늄-
128.发明授权혼합 가스 연료 전지 방식에 의한 벌집형 고체산화물연료전지의 단전지, 이를 이용한 스택 구조 및 그 작동 방법 失效蜂窝型固体氧化物燃料电池的单元通过混合气体燃料电池的方法，堆叠设计使用它，方法工作相同
公开(公告)号：KR100534022B1
公开(公告)日：2005-12-07
申请号：KR1020040023640
申请日：2004-04-07
Applicant: 한국과학기술연구원
IPC: H01M8/02
Abstract: 본 발명에서는, 벌집형 SOFC 단전지에 있어서, 탄화수소 부분산화[partial oxidation, 또는 산화개질 (oxyreforming)]용 촉매를 보유하고, 탄화수소 및 공기의 혼합 가스가 주입되는, 연료극 채널; 상기 연료극 채널과 독립적으로 설치되며, 탄화수소 비활성 촉매를 보유하고, 탄화수소 및 공기의 혼합 가스가 주입되는 공기극 채널; 및 상기 연료극 채널 및 상기 공기극 채널의 사이에 형성되는 이온 전도성 고체 전해질층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 MGFC 방식에 의한 벌집형 SOFC의 단전지를 개시하고, 또한, 상기 단전지가 복수개 적층되고, 상기 단전지의 연료극 채널 및 공기극 채널의 구멍 크기와 같은 크기의 구멍 크기를 갖는 망형태의 집전체가 상기 연료극 채널 및 상기 공기극 채널의 상단부 또는 하단부에 설치되는 것을 특징으로 하는 MGFC 방식에 의한 벌집형 SOFC의 단전지를 이용한 스택 구조를 개시하며, 또한, 벌집형 SOFC의 작동 방법에 있어서, 벌집형 SOFC 스택 구조중 연료극 채널에 탄화수소 부분산화용 촉매 분말을 충진하거나 또는 코팅하는 단계(S1); 상기 벌집형 SOFC 스택구조중 공기극 채널에 탄화수소 비활성 촉매 분말을 충진하거나 또는 코팅하는 단계(S2); 및 상기 연료극 채널 및 상기 공기극 채널에 탄화수소 및 공기의 혼합가스를 동시에 주입하는 단계(S3);를 포함하는 것을 특징으로 하는 MGFC 방식에 의한 벌집형 SOFC의 작동 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 혼합 가스 연료 전지 방식에 의한 벌집형 고체산화물 연료전지의 단전지, 이를 이용한 스택 구조 및 그 작동 방법에 따라, 벌집형 SOFC에 있어서, 탄화수소와 공기 혼합가스를 직접 공기극 및 연료극에 동시에 주입함으로써, 기체밀봉이 필요 없이 벌집형 SOFC 전지를 작동시킬 수 있으며, 열충격에 강하고, z축 방향으로 적층이 용이한 장점을 갖는다. 또한, 단위부피 당 연료전지 반응 면적을 최대로 하여 출력밀도를 높일 수 있고, 연료극 쪽에 충진된 탄화수소 부분산화용 촉매에 의해 탄화수소의 전환율을 높여 연료극 쪽의 탄소 침적 문제를 해결할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 연료극 쪽 채널에 형성된 탄화수소 부분산화용 촉매에 의해 열사이클 시 저온까지 환원분위기를 유지할 수 있어 연료극의 산화-환원에 의한 전지 구조 변화를 최소화할 수 있다. 또한, 연료극 채널은 공기극 채널과 독립적으로 형성되어 있어 연료극 쪽에서 생성된 수소 및 일산화탄소와 같은 연료극 연료가 공기극 연료 즉, 산소와 섞이는 것을 방지할 수 있으므로 높은 개회로 전압 및 전지 성능을 달성할 수 있다. 또한, 종래의 MGFC 형의 SOFC 스택보다 연료극과 공기극 간의 크로스 오버 현상을 줄일 수 있다. 그리고, 전해질을 벌집형태로 제조함에 의해 기존의 압출 공정등을 이용할 수 있음에 따라 제조 단가를 낮출 수 있다.
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129.发明公开혼합 가스 연료 전지 방식에 의한 벌집형 고체산화물연료전지의 단전지, 이를 이용한 스택 구조 및 그 작동 방법 失效通过混合气体燃料电池的方法的蜂窝型固体氧化物燃料电池单元，使用它的堆叠设计，其工作方法
公开(公告)号：KR1020050098420A
公开(公告)日：2005-10-12
申请号：KR1020040023640
申请日：2004-04-07
Applicant: 한국과학기술연구원
IPC: H01M8/02
CPC classification number: H01M8/1213 , H01M4/9025 , H01M4/9066 , H01M8/0258 , H01M8/1226 , H01M8/2435 , H01M2008/1293 , Y02E60/525
Abstract: 본 발명에서는, 벌집형 SOFC 단전지에 있어서, 탄화수소 부분산화[partial oxidation, 또는 산화개질 (oxyreforming)]용 촉매를 보유하고, 탄화수소 및 공기의 혼합 가스가 주입되는, 연료극 채널; 상기 연료극 채널과 독립적으로 설치되며, 탄화수소 비활성 촉매를 보유하고, 탄화수소 및 공기의 혼합 가스가 주입되는 공기극 채널; 및 상기 연료극 채널 및 상기 공기극 채널의 사이에 형성되는 이온 전도성 고체 전해질층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 MGFC 방식에 의한 벌집형 SOFC의 단전지를 개시하고, 또한, 상기 단전지가 복수개 적층되고, 상기 단전지의 연료극 채널 및 공기극 채널의 구멍 크기와 같은 크기의 구멍 크기를 갖는 망형태의 집전체가 상기 연료극 채널 및 상기 공기극 채널의 상단부 또는 하단부에 설치되는 것을 특징으로 하는 MGFC 방식에 의한 벌집형 SOFC의 단전지를 이용한 스택 구조를 개시하며, 또한, 벌집형 SOFC의 작동 방법에 있어서, 벌집형 SOFC 스택 구조중 연료극 채널에 탄화수소 부분산화용 촉매 분말을 충진하거나 또는 코팅하는 단계(S1); 상기 벌집형 SOFC 스택구조중 공기극 채널에 탄화수소 비활성 촉매 분말을 충진하거나 또는 코팅하는 단계(S2); 및 상기 연료극 채널 및 상기 공기극 채널에 탄화수소 및 공기의 혼합가스를 동시에 주입하는 단계(S3);를 포함하는 것을 특징으로 하는 MGFC 방식에 의한 벌집형 SOFC의 작동 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 혼합 가스 연료 전지 방식에 의한 벌집형 고체산화물 연료전지의 단전지, 이를 이용한 스택 구조 및 그 작동 방법에 따라, 벌집형 SOFC에 있어서, 탄화수소와 공기 혼합가스를 직접 공기극 및 연료극에 동시에 주입함으로써, 기체밀봉이 필요 없이 벌집형 SOFC 전지를 작동시킬 수 있으며, 열충격에 강하고, z축 방향으로 적층이 용이한 장점을 갖는다. 또한, 단위부피 당 연료전지 반응 면적을 최대로 하여 출력밀도를 높일 수 있고, 연료극 쪽에 충진된 탄화수소 부분산화용 촉매에 의해 탄화수소의 전환율을 높여 연료극 쪽의 탄소 침적 문제를 해결할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 연료극 쪽 채널에 형성된 탄화수소 부분산화용 촉매에 의해 열사이클 시 저온까지 환원분위기를 유지할 수 있어 연료극의 산화-환원에 의한 전지 구조 변화를 최소화할 수 있다. 또한, 연료극 채널은 공기극 채널과 독립적으로 형성되어 있어 연료극 쪽에서 생성된 수소 및 일산화탄소와 같은 연료극 연료가 공기극 연료 즉, 산소와 섞이는 것을 방지할 수 있으므로 높은 개회로 전압 및 전지 성능을 달성할 수 있다. 또한, 종래의 MGFC 형의 SOFC 스택보다 연료극과 공기극 간의 크로스 오버 현상을 줄일 수 있다. 그리고, 전해질을 벌집형태로 제조함에 의해 기존의 압출 공정등을 이용할 수 있음에 따라 제조 단가를 낮출 수 있다.
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130.发明公开산소 흡착 조촉매를 함유하는 연료 전지용 촉매, 이를이용하여 제조된 연료 전지용 전극, 및 그 전극을포함하는 연료 전지 失效用于燃料电池，用于使用该燃料电池的燃料电池和含有电极的燃料电池的氧气吸附剂的氧化物吸附剂
公开(公告)号：KR1020050089324A
公开(公告)日：2005-09-08
申请号：KR1020040014664
申请日：2004-03-04
Applicant: 한국과학기술연구원
IPC: H01M4/92
CPC classification number: H01M4/921 , H01M4/923 , H01M4/926 , H01M8/1004 , Y02E60/50
Abstract: 본 발명에서는, 백금-은 또는 백금-금 주촉매에, 산소를 선택적으로 저장 및 방출하고, 산소 전도도를 가지며, 저온에서 일산화탄소의 산화 반응이 용이한 조촉매로, 로듐, 세리아 성분, 또는 루테늄, 또는 이러한 물질들의 복합체를 함유시켜, 산소환원 특성뿐만 아니라 메탄올 산화 특성과 일산화탄소에 대한 내피독성이 우수한 촉매를 제조할 수 있고, 특히 환원극에 공기를 사용하는 경우에도, 백금 촉매의 산소흡착 특성을 증가시켜 연료 전지용 전극 촉매의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
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