公开(公告)号：KR100480830B1

公开(公告)日：2005-04-07

申请号：KR1020030028653

申请日：2003-05-06

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 남석우 ,  아나톨리마가뉵 ,  홍성안 ,  오인환 ,  임태훈 ,  하흥용 ,  윤성필 ,  한종희 ,  조은애

IPC: H01M4/88

CPC classification number: H01M4/905 ,  H01M4/90 ,  H01M2008/1293

Abstract: 본 발명에 의한 염화알루미늄을 이용한 연료전지용 니켈-알루미늄 합금 분말의 제조 방법은, 연료전지의 전극 재료로 사용되는 Ni-Al 합금 분말의 제조 방법으로서, Ni 분말에 Al 분말을 혼합하는 단계(a); 및 상기 단계(a)의 혼합 분말에 촉매작용을 하는 AlCl
3 를 포함한 가스를 Ni 및 Al의 용융점 이하의 온도에서 공급하여 Ni 및 Al을 화학반응시켜 Ni-Al 합금 분말을 제조하는 단계(b)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 염화알루미늄을 이용한 연료전지용 니켈-알루미늄 합금 분말의 제조 방법에 있어서, AlCl
3 를 포함한 가스는 헬륨, 아르곤, 수소, 또는 질소인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 연료전지용 니켈-알루미늄 합금 분말은, 상기에 기재된 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

公开(公告)号：KR100466096B1

公开(公告)日：2005-01-13

申请号：KR1020020038838

申请日：2002-07-05

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 홍성안 ,  오인환 ,  임태훈 ,  남석우 ,  하흥용 ,  윤성필 ,  한종희 ,  조은애

IPC: H01M8/02

Abstract: 본 발명에 따른 단일가스경로 구조를 가지는 원반형 분리판은, 연료를 공급하기 위하여 분리판 외측에 설치되는 연료공급관의 연결부, 연료가스가 분리판의 중앙부로부터 원주방향으로 흐르도록 분리판의 중앙부까지 연결되어 설치되는 연료공급관, 연료극을 지난 연료극 배기 가스를 배출시키기 위하여 분리판 테두리에 설치되는 연료극 가스 배출구, 상기의 배출된 연료극 배기가스와 스택 외부로 공급되는 공기극 가스의 반응으로 연소된 가스를 공기극으로 유입시키기 위하여 분리판 테두리에 설치되는 공기극 가스 유입구, 및 공기극으로 유입된 가스를 원주방향으로 배출시키기 위하여 분리판 중앙부에 설치되는 공기극 가스의 배출 통로를 포함하여 구성되는 용융탄산염 연료전지용 분리판으로서, 연료극의 배출가스를 스택 외부에서 연소시� � 후 공기극으로 공급되도록 하는 단일의 가스경로 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 단일가스경로 구조를 가지는 원반형 분리판을 이용한 용융탄산염 연료전지 스택은, 두 개 이상의 연료극, 공기극 및 분리판으로 구성되는 단위전지로 이루어지는 용융탄산염 연료전지 스택으로서, 분리판으로 상기 제1항의 단일가스경로 구조를 가지는 원반형 분리판을 사용하고, 전극의 테두리 부분에 연료극에서 배출되는 미반응 수소가 전극 테두리에서 바로 산화되는 것을 방지하기 위한 금속링이 설치되며, 연료극 중앙부에 공기극 가스의 배출구와 연료극 가스가 혼합되지 않도록 밀폐시키기 위한 금속링이 설치되고, 연료는 상기 원반형 분리판에연결된 연료공급관을 통하여 공급되며, 산화제는 스택 외부로 공급되어지는 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.

Abstract translation: 目的：提供具有单回路气体通道结构的盘状分离器和使用该分离器的熔融碳酸盐燃料电池堆，以简化堆叠结构，保持堆温度恒定，并减少 二氧化碳。 构成：盘状分离器包括设置在用于供应燃料的分离器外侧的燃料供应管的连接部分; 燃料供应管，其连接至分离器的中心部分以允许燃料从分离器的中心部分流动至周边; 设置在用于排出燃料电极换气气体的分离器的边缘处的燃料电极气体排出孔穿过燃料电极; 设置在分离器的边缘处的空气电极气体流入孔，用于流入由排出的燃料电极换气气体和供应到电池堆外部的空气电极气体的反应而燃烧的空气中; 以及设置在分离器中心部分的空气电极气体的排放路径，用于将流入空气电极的气体排放到圆周方向。 分离器具有在外部燃烧燃料气体的放电气体并将经燃烧的气体供应到空气电极的单回路气体通道结构。

公开(公告)号：KR100462286B1

公开(公告)日：2004-12-17

申请号：KR1020020064912

申请日：2002-10-23

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 홍성안 ,  오인환 ,  임태훈 ,  남석우 ,  하흥용 ,  윤성필 ,  한종희 ,  조은애

IPC: B01J23/843

Abstract: PURPOSE: Provided is a supported ceramic on metal catalyst for water gas shift reaction, in which the catalyst has higher catalytic activity and thermal stability than supported metal on ceramic catalyst, and further provided is a method for preparing the same. CONSTITUTION: The catalyst comprises metal carrier such as gold, silver, copper, nickel, zinc, chrome and aluminum and ceramics supported on the metal carrier, wherein the ceramic is ceria, zirconia, bismuth, perovskite or bismuth oxides. The method comprises the steps of (a) on one or more metal selected from a group consisted of gold, silver, copper, nickel, zinc, chrome and aluminum, supporting ceramics based on ceria, zirconia, bismuth, perovskite or bismuth oxides, (b) drying the ceramics supported on metal at room temperature, (c) oxidizing the ceramics at a temperature of 500 to 1000°C, and (d) reducing the ceramic on metal at a temperature of 300 to 450°C in hydrogen ambient.

Abstract translation: 本发明提供一种用于水煤气变换反应的负载型陶瓷金属催化剂，其中催化剂具有比负载在陶瓷催化剂上的金属更高的催化活性和热稳定性，并且还提供了其制备方法。 构成：催化剂包括金，银，铜，镍，锌，铬和铝等金属载体和负载在金属载体上的陶瓷，其中陶瓷是氧化铈，氧化锆，铋，钙钛矿或氧化铋。 该方法包括以下步骤：（a）在选自由金，银，铜，镍，锌，铬和铝组成的组中的一种或多种金属，基于二氧化铈，氧化锆，铋，钙钛矿或氧化铋的负载陶瓷， b）在室温下干燥在金属上负载的陶瓷，（c）在500至1000℃的温度下氧化陶瓷，和（d）在300至450℃的温度下还原金属上的陶瓷 在氢气环境中。

公开(公告)号：KR1020040092636A

公开(公告)日：2004-11-04

申请号：KR1020030026136

申请日：2003-04-24

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 하흥용 ,  김영진 ,  오인환 ,  홍성안 ,  임태훈 ,  남석우

IPC: H01M8/02

Abstract: PURPOSE: An electrolyte-electrode joint for a fuel cell is provided to improve the battery performance and minimizing the area of a proton exchange membrane, by applying a laminating film over the part or whole proton exchange membrane to prevent direct contact between the electrolyte and reactants. The electrolyte-electrode joint can prevent leakage of reactants in an electrolyte-electrode joint-current collector. CONSTITUTION: The electrolyte-electrode joint for a fuel cell is comprised of a proton exchange membrane, one or more pair of anodes and cathodes which are disposed on each side of the membrane, wherein the anode and the cathode comprise a supporting body and a catalyst layer, and open to the air; and wherein at least a part of the proton exchange membrane is coated with a laminating film. The electrolyte-electrode-current collector(31) is comprised of the electrolyte-electrode joint and a current collector as a conductor, wherein the current collectors(29,30) are serially connected to the anode and the cathode, and open to the air; and at least a part of the proton exchange membrane except the current collector part which is open to the air is further coated with a laminating film.

Abstract translation: 目的：提供用于燃料电池的电解质 - 电极接头，以通过在部分或全部质子交换膜上施加层压膜来改善电池性能并使质子交换膜的面积最小化，以防止电解质与反应物之间的直接接触 。 电解质电极接合体能够防止电解液 - 电极接合集电体中的反应物的泄漏。 构成：用于燃料电池的电解质 - 电极接头由质子交换膜，一对或多对阳极和阴极组成，阳极和阴极设置在膜的每一侧，其中阳极和阴极包括支撑体和催化剂 层，开放空气; 并且其中所述质子交换膜的至少一部分涂覆有层压膜。 电解液 - 电极集电体（31）由电解质电极接头和集电体作为导体构成，集电体（29,30）与阳极和阴极串联连接，向空气开放 ; 除与空气开放的集电体部分以外的质子交换膜的至少一部分进一步涂布层压膜。

公开(公告)号：KR100445380B1

公开(公告)日：2004-08-25

申请号：KR1020020009991

申请日：2002-02-25

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 오인환 ,  신석재 ,  하흥용 ,  홍성안 ,  임태훈 ,  남석우 ,  윤성필 ,  한종희 ,  김영천 ,  이광수

IPC: H01M8/04

Abstract: 본 발명은 연료전지 운전용 가스 공급 장치에 관한 것으로, 특히 고압에서도 운전이 가능하고, 연료전지에 공급되는 가스의 가습 상태를 간단하게 조절할 수 있으며, 운전 중에도 가습에 필요한 물을 보충할 수 있는 연료전지 운전용 가스 공급 장치에 관한 것이다.
종래 연료전지 가스 공급 장치는 항상 반응가스를 가습시킨 후에 연료전지에 공급하기 때문에 가습에 필요한 물을 빈번하게 보충해야 하고, 개폐식 마개가 구비된 가습병을 사용하기 때문에 가습병에 물을 보충 할 경우 연료전지 운전을 중지해야 하며, 가습된 반응가스와 연료전지 가스 공급관의 온도차로 인하여 반응가스가 응축되어 연료전지의 성능이 감소하는 문제점이 있었다.
본 발명은 가습 상태 조절 밸브를 통해 무가습 상태에서도 연료전지를 운전할 수 있고, 일체형 금속으로 제작된 밀폐된 용기를 사용함으로써 고압에서도 연료전지 운전이 가능하며, 물 보충용 밸브를 통해 연료전지를 운전하는 중에도 가습에 필요한 물을 보충할 수 있으며, 연료전지 가스 공급관의 가열 및 단열을 통해 가습된 반응가스가 연료전지에 공급될 때까지 동일한 가습 상태를 유지하게 함으로써, 반응가스의 응축 및 냉각으로 연료전지의 성능이 감소하는 것을 방지하는 효과가 있다.

Abstract translation: 目的：提供一种用于操作燃料电池的气体供给装置，以允许装置在高压下操作，供应给燃料电池的气体的加湿状态易于控制，并且加湿所需的水 即使在手术过程中也要加以补充。 构成：气体供给装置在对加湿器内的气体供给源供给的反应气体进行加湿后，将反应气体供给到燃料电池，其中，加湿器具有容纳反应气体并利用水进行加湿的容器（30） 加湿器气体供应管（13），其一侧插入到容器中以供应待加湿的反应气体; 供水管（33），用于将用于加湿反应气体的水供应到容器; 和与该容器连接的燃料电池气体供应管（15），以将加湿后的反应气体供应到燃料电池。 优选地，在容器的外周设置可拆卸的夹套形容器加热器（35），用于通过加热来加热反应气体; 在供水管上设有补水阀（34）。

公开(公告)号：KR100439814B1

公开(公告)日：2004-07-12

申请号：KR1020010077626

申请日：2001-12-08

Applicant: 현대자동차주식회사 ,  한국과학기술연구원

Inventor： 오인환 ,  고재준 ,  하흥용 ,  홍성안 ,  임태원 ,  이기춘 ,  김수환 ,  이종현

IPC: H01M8/04

CPC classification number: H01M8/04303 ,  H01M8/04119 ,  H01M8/04223 ,  H01M8/04231 ,  H01M8/04302

Abstract: 본 발명은 물의 빙점 이하 온도에서 고분자 전해질 연료전지의 운전방법 및 장치에 관한 것으로서, 이 방법은 고분자 전해질 연료전지의 운전과 정지를 반복하는 기간 중 정지기간 동안 물의 빙점 이하 온도에서 보관하게 될 경우, 외부가습과 전기화학적 반응에 의해 생성된 연료전지 내의 물이 얼었다가 녹는 반복과정을 통해 연료전지의 구성요소인 막-전극 접합체(Membrance and Electrode Assembly)의 구조에 손상이 발생하여 성능이 저하되는데, 이때 고분자 전해질 연료전지의 온도가 물의 빙점 이하로 떨어지기 전에 어느점이 낮은 용액을 연료극(anode)에 충전시킴으로써, 막-전극 접합체 내의 물이 얼지 않게 하여 막-전극 접합체의 성능이 저하되는 것을 막고, 고분자 전해질 연료전지가 빙점 이하에서도 안정하게 보존되며, 재 운전시 성능저하를 막는 방� �을 제공하는 것이다.

Abstract translation: 提供一种在低于水的凝固点的温度下操作聚合物电解质膜燃料电池的方法及其设备，以防止膜电极组件的损坏和性能下降。 当聚合物电解质膜燃料电池的操作停止时，聚合物电解质膜燃料电池的温度低于水的冻结温度之前，未加湿的气体流动数秒。 同时，聚合物电解质膜燃料电池的阳极充满低凝固点的溶液，以防止聚合物电解质膜燃料电池的温度在冬季由于较低的环境温度而低于水的凝固点。 当聚合物电解质膜燃料电池重新启动时，电池性能不会降低，反映了本发明稳定地保存了燃料电池。

公开(公告)号：KR100435323B1

公开(公告)日：2004-06-10

申请号：KR1020010078248

申请日：2001-12-11

Applicant: 현대자동차주식회사 ,  한국과학기술연구원

Inventor： 임태원 ,  이기춘 ,  이종현 ,  김수환 ,  오인환 ,  조성아 ,  하흥용 ,  홍성안

IPC: H01M4/88

Abstract: 본 발명은 직접 도포식 자동 분사장치 및 이를 이용한 고효율 막-전극 접합체의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동 분사장치를 이용하여 빠른 시간내에 피도물인 연료전지용 전해질의 적정 조업 치수를 확보하고 도포된 층의 균열 방지와 점착성을 증진시키는 동시에 직접 분사방식에 적합한 분산액의 제조용 촉매와 고분자 이오노머 및 분산용매의 양에 대한 최적 비율을 제시하여 고효율을 나타내게 하는 직접 도포식 자동 분사장치 및 이를 이용하여 제조된 고효율 막-전극 접합체에 관한 것이다.

Abstract translation: 目的：提供一种直接涂布型自动喷雾装置，其使催化剂均匀分布并容易控制粒径和孔隙率，以及使用直接型自动喷雾装置（MEA）生产高效膜电极组件 。 本发明的直接式自动喷雾装置包括：自动喷枪（1），用于撒布分散液，可自动控制颗粒大小和喷雾量; 用于储存分散液的容器（2） 循环式泵（3）; 用于固定待涂覆催化剂层的材料的装置（4） 一个X-Y-Z轴自动齿条（5），用于自动控制X-Y-Z轴的移动位置和重复涂覆频率。 并且，MEA通过使用自动喷射装置将包含催化剂的分散液直接喷射到聚合物电解质，复合聚合物电解质或用于固体型燃料电池的电解质上而制得。

公开(公告)号：KR1020030048490A

公开(公告)日：2003-06-25

申请号：KR1020010078248

申请日：2001-12-11

Applicant: 현대자동차주식회사 ,  한국과학기술연구원

Inventor： 임태원 ,  이기춘 ,  이종현 ,  김수환 ,  오인환 ,  조성아 ,  하흥용 ,  홍성안

IPC: H01M4/88

Abstract: PURPOSE: Provided are a direct coating type automatic spray apparatus, which gives uniform distribution of a catalyst and controls particle size and porosity easily, and a process for producing a high efficient membrane-electrode assembly(MEA) by using the direct type automatic spray apparatus. CONSTITUTION: The direct type automatic spray apparatus comprises: an automatic gun sprayer(1) for spreading a dispersion solution, which can control particle size and the spray amount automatically; a container(2) for storing the dispersion solution; a circulation type pump(3); a device(4) for fixing a material to be coated with a catalyst layer; an automatic rack(5) of X-Y-Z axes, which controls the moving position and repeated coating frequency of the X-Y-Z axes automatically. And the MEA is produced by spraying the dispersion solution containing a catalyst directly on a polymer electrolyte, a composite polymer electrolyte, or an electrolyte for a solid type fuel cell by using the automatic spray apparatus.

Abstract translation: 目的：提供一种直接涂布型自动喷雾装置，其能够均匀分布催化剂并容易控制颗粒尺寸和孔隙，以及通过使用直接型自动喷雾装置制造高效膜电极组件（MEA）的方法 。 构成：直接式自动喷雾装置包括：自动喷枪（1），用于扩散分散液，可自动控制粒径和喷雾量; 用于储存分散液的容器（2）; 循环式泵（3）; 用于固定待涂覆材料的催化剂层的装置（4）; X-Y-Z轴的自动机架（5），可自动控制X-Y-Z轴的移动位置和反复涂覆频率。 并且通过使用自动喷雾装置将含有催化剂的分散溶液直接喷涂在聚合物电解质，复合聚合物电解质或固体型燃料电池用电解液上来制造MEA。

公开(公告)号：KR1020030038232A

公开(公告)日：2003-05-16

申请号：KR1020010069933

申请日：2001-11-10

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 원종옥 ,  강용수 ,  홍성안 ,  오인환 ,  하흥용 ,  정범석 ,  전지원

IPC: C08J5/22

Abstract: PURPOSE: A crosslinked irreversible chemical gel film-type ion exchange membrane, its preparation method and a fuel cell containing the ion exchange membrane are provided, to reduce the effect of moisture and methanol on the hydrogen ion conductivity, to reduce the thickness and to improve the ion conductivity. CONSTITUTION: The ion exchange membrane is such that its crosslinking point is formed by the crosslinking reaction of a structural unit A selected from the groups represented by the formulas 1 and 2, and it comprises a structural unit B selected from the groups represented by the formula 3 or ArR7, wherein R1 to R5 are independent each another and are H, a phenyl group, an alkyl group of C1-C4, an alkylene group of C1-C4, an alkynyl group of C1-C4, a nitrile group or a functional group capable of inducing the condensation independently(i.e. epoxy, cyanate, ester and halogen); R6 is H or an alkyl group of C1-C4; Ar is a substituted or unsubstituted phenyl group(wherein the substituent is a phenyl group, an alkyl group of C1-C4, an alkylene group of C1-C4, or an alkynyl group of C1-C4); and R7 is -SO3H, -COOH or -P(O)(OR8)OH(wherein R8 is H or an alkyl group of C1-C4).

Abstract translation: 目的：提供交联不可逆化学凝胶膜型离子交换膜及其制备方法和含有离子交换膜的燃料电池，以减少水分和甲醇对氢离子传导性的影响，减少厚度和改善 离子电导率。 构成：离子交换膜的交联点是通过选自由式1和2表示的基团的结构单元A的交联反应形成的，并且其包含选自由式 3或ArR7，其中R1至R5彼此独立，为H，苯基，C1-C4烷基，C1-C4亚烷基，C1-C4炔基，腈基或官能团 （即环氧基，氰酸酯，酯和卤素）; R6是H或C1-C4的烷基; Ar是取代或未取代的苯基（其中取代基是苯基，C1-C4的烷基，C1-C4的亚烷基或C1-C4的炔基）; 并且R 7是-SO 3 H，-COOH或-P（O）（OR 8）OH（其中R 8是H或C 1 -C 4的烷基）。

公开(公告)号：KR1020030036966A

公开(公告)日：2003-05-12

申请号：KR1020010067920

申请日：2001-11-01

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 홍성안 ,  오인환 ,  임태훈 ,  남석우 ,  하흥용 ,  윤성필 ,  한종희

IPC: H01M4/86

CPC classification number: H01M4/9058 ,  H01M4/8621 ,  H01M4/8885 ,  H01M4/9033 ,  H01M4/92 ,  H01M8/126 ,  Y02E60/525 ,  Y02P70/56

Abstract: PURPOSE: Provided are an electrode which overcomes an interconnection cut-off problem, and has a substantially expanded triple phase boundary and thus shows improved capability, and a method for producing the same. CONSTITUTION: In the electrode which has fine structure having triple phase boundary expanded by coating an electrode of solid oxide fuel cell, sensor, or solid device with porous oxygen ion conducting ceramic ceria, an electron conducting or electron/ion conducting material form a coated film around an electrode and an electrolyte; an ion conduction pathway short-circuited from the electrolyte surface is not presented on the coated film, and the coated film forms a gas-permeable pore or micropore on the coated film or electrode/coating film interface so as to provide triple phase boundary.

Abstract translation: 目的：提供克服互连切断问题的电极，并且具有显着增加的三相边界并因此显示出改善的能力及其制造方法。 构成：通过涂覆固体氧化物燃料电池，传感器或具有多孔氧离子导电陶瓷二氧化铈的固体装置的具有三相边界扩展的精细结构的电极中，电子传导或电子/离子传导材料形成涂膜 围绕电极和电解质; 在涂膜上没有出现从电解质表面短路的离子传导路径，涂膜在涂膜或电极/涂膜界面上形成透气孔或微孔，从而提供三相边界。