公开(公告)号：KR100477201B1

公开(公告)日：2005-03-21

申请号：KR1020020009868

申请日：2002-02-25

Applicant: 한국과학기술연구원

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

IPC: H01M8/02

Abstract: 본 발명은 연료전지용 분리판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다수개의 직선형 바가 설치된 기체 유로가 'ㄹ' 모양의 패턴(이하 '지그재그 구조'라 칭함)으로 반복 배치된 형태이고, 부품을 고정시키기 위한 기준 구멍이 형성되며, 발생 전류의 출력경로가 최단경로가 되도록 출력선이 설치된 지그재그 구조의 기체 유로를 가지는 연료전지용 분리판에 관한 것이다. 본 발명에 따른 지그재그 구조의 기체 유로를 가지는 연료전지용 분리판은, 전기전도도를 가지는 재질에 기체가 흐르는 통로인 기체 유로가 형성된 연료전지용 분리판으로서, 상기 기체 유로는 지그재그 구조의 반복 패턴을 가지며, 상기 기체 유로 내에는 하나 이상의 직선형 바가 설치되고, 상기 직선형 바는 다수개를 한 조로 하여 지그재그 구조의 기체 유로내에 반복 배치되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 지그재그 구조의 기체 유로를 가지는 연료전지용 분리판은, 연료전지 체결시 구성부품의 위치를 고정시키기 위한 기준 구멍이 설치되는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 지그재그 구조의 기체 유로를 가지는 연료전지용 분리판은, 연료전지에서 발생한 전류를 얻기 위한 출력선이 분리판에 직접 설치되는 것을 특징으로 한다.

公开(公告)号：KR1020050025747A

公开(公告)日：2005-03-14

申请号：KR1020030062567

申请日：2003-09-08

Applicant: 한국과학기술연구원

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

IPC: H01M4/86

CPC classification number: H01M4/905 ,  B22F1/0003 ,  H01M4/8885 ,  H01M4/90 ,  H01M2004/8684 ,  H01M2008/1293 ,  H01M2008/147 ,  Y02E60/526

Abstract: A method for producing a nickel-aluminum alloy anode for a fuel cell is provided to make production of the Ni-Al alloy anode possible by using a general electrode manufacturing process, thereby having a simplified process and improved process economy, and being suitable for mass production, and to improve the structural stability while maintaining the reactivity. The method for producing a Ni-Alloy anode for a fuel cell comprises addition of a Ni powder as a sintering aid to a Ni-Al alloy powder, wherein the mixing ratio of the Ni-Al powder to the Ni powder is 30:70 to 70:30.

Abstract translation: 提供了一种用于制造用于燃料电池的镍 - 铝合金阳极的方法，以通过使用通用电极制造工艺可以生产Ni-Al合金阳极，从而具有简化的工艺和改进的工艺经济性，并且适合于质量 生产，并提高结构稳定性，同时保持反应性。 制造燃料电池用Ni-Ni合金阳极的方法包括向Ni-Al合金粉末中添加Ni粉末作为烧结助剂，其中Ni-Al粉末与Ni粉末的混合比为30:70〜 70:30。

公开(公告)号：KR1020040103198A

公开(公告)日：2004-12-08

申请号：KR1020030035127

申请日：2003-05-31

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 하흥용 ,  곽순종 ,  김대진 ,  심준호 ,  오인환 ,  홍성안 ,  임태훈 ,  남석우

IPC: H01M8/02 ,  B82Y30/00

CPC classification number: C08J5/2287 ,  C08J2327/18 ,  H01M4/881 ,  H01M8/04197 ,  H01M8/1023 ,  H01M8/1025 ,  H01M8/103 ,  H01M8/1039 ,  H01M8/1055 ,  H01M8/1069 ,  H01M2300/0094 ,  Y02E60/523 ,  Y02P70/56

Abstract: PURPOSE: A process is provided to produce a composite polymer electrolyte membrane coated with an inorganic thin film for a fuel cell, which reduces permeability of methanol without reducing ionic conductivity, therefore improves performance of the cell. CONSTITUTION: The composite polymer electrolyte membrane is produced by coating a polymer electrolyte membrane with an inorganic thin film by using a plasma enhanced chemical vapor deposition(PECVD) or a reactive sputtering method, wherein the inorganic material of the inorganic thin film is at least one selected from the group consisting of silicon oxide(SiO2), titanium oxide(TiO2), zirconium oxide(ZrO2), zirconium phosphate(Zr(HPO4)2), zeolite, silicalite, and aluminum oxide(Al2O3).

Abstract translation: 目的：提供涂覆有燃料电池用无机薄膜的复合高分子电解质膜的方法，其降低了甲醇的透过性，而不降低离子电导率，从而提高了电池的性能。 构成：通过使用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）或反应溅射法，通过用无机薄膜涂覆聚合物电解质膜来制备复合聚合物电解质膜，其中无机薄膜的无机材料是至少一种 选自氧化硅（SiO 2），氧化钛（TiO 2），氧化锆（ZrO 2），磷酸锆（Zr（HPO 4）2），沸石，硅沸石和氧化铝（Al 2 O 3）组成的组。

公开(公告)号：KR1020040095056A

公开(公告)日：2004-11-12

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: PURPOSE: A method of preparing nickel-aluminum ally powders for a fuel cell is provided to simplify the process for preparing an electrode with greater area in economic way, thereby being suitably applied to mass production system with improved workability, by using aluminum chloride under a temperature condition being lower than melting points of nickel and aluminum. CONSTITUTION: The method of preparing nickel-aluminum alloy powders for a fuel cell electrode comprises: adding Al powders to Ni powders and mixing them together; to the resulted powder mix, feeding a gas containing AlCl3, which has catalytic effects on the powder mix, at a temperature lower than each melting point of Ni and Al to obtain Ni-Al alloy powder, wherein the gas containing AlCl3 is helium, argon, hydrogen or nitrogen.

Abstract translation: 目的：提供一种制备用于燃料电池的镍铝合金粉末的方法，以简化经济方式制备电极面积更大的方法，从而适用于具有改进的可加工性的批量生产系统，通过使用氯化铝 温度条件低于镍和铝的熔点。 构成：制备用于燃料电池电极的镍铝合金粉末的方法包括：向Ni粉末中加入Al粉末并将它们混合在一起; 对于所得到的粉末混合物，在低于Ni和Al的每个熔点的温度下，将具有对粉末混合物具有催化作用的含AlCl 3的气体进料，得到Ni-Al合金粉末，其中含有AlCl 3的气体为氦气，氩气 ，氢或氮。

公开(公告)号：KR100453680B1

公开(公告)日：2004-10-20

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：提供一种交联的不可逆化学凝胶膜型离子交换膜及其制备方法和包含该离子交换膜的燃料电池，以降低水分和甲醇对氢离子传导性的影响，减少厚度并改善 离子电导率。 组成：离子交换膜是这样的，即其交联点通过选自式1和2所示的基团的结构单元A的交联反应形成，并且它包含选自式 3或ArR7，其中R1至R5彼此独立且为H，苯基，C1-C4的烷基，C1-C4的亚烷基，C1-C4的炔基，腈基或官能团 能够独立诱导缩合的基团（即环氧，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）。 和R7是-SO3H，-COOH或-P（O）（OR8）OH（其中R8是H或C1-C4的烷基）。

公开(公告)号：KR100448519B1

公开(公告)日：2004-09-13

申请号：KR1020020057542

申请日：2002-09-23

Applicant: 한국과학기술연구원

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

IPC: H01M4/88

Abstract: 본 발명에 의한 초소형 전기화학 장치를 위한 다공성 전극 및 박막 전해질 제조 방법은, 고체 산화물 연료전지, 센서, 또는 고체상 장치의 소형화를 위한 전극 및 전해질막의 제조공정으로서, 전극 재료 및 기공형성제를 동시에 스퍼터링함으로써 치밀한 전극을 제조하는 단계(a); 상기 단계(a)의 전극 위에 이온 전도성 세라믹 전해질을 스퍼터링하여 박막을 형성시키는 단계(b); 상기 단계(b)의 전해질 위에 다시 전극 재료 및 기공형성제를 동시에 스퍼터링하여 상대 전극을 형성하는 단계(c); 및 상기 단계(c) 후 열처리, 산처리, 또는 염기처리로 기공형성제를 선택적으로 제거하여 다공성 전극을 제조하는 단계(d)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 초소형 전기화학 장치를 위한 다공성 전극 및 박막 전해질 제조 방법에 있어서, 상기 단계(a)의 전극 재료는 백금, 은, 금, 로듐, 이리듐, 팔라듐, 또는 루테늄으로부터 선택하여 사용하고, 기공형성제는 구리, 코발트, 또는 니켈로부터 하나 이상 선택하여 사용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 초소형 전기화학 장치를 위한 다공성 전극 및 박막 전해질 제조 방법에 있어서, 상기 단계(a)의 기공형성제는 전극 재료에 대하여 8:2 내지 5:5 정도의 비율로 사용하는 것을 특징으로 한다.

Abstract translation: 本发明提供一种超小型电化学装置用多孔电极及薄膜电解质的制造方法，其可用于制造固体氧化物型燃料电池（SOFC）等小型装置的电源， 传感器或固态设备。 构成：该方法包括以下步骤：（a）同时溅射电极材料和成孔剂以产生精细电极，其中电极材料选自铂，银，金，铑，铱，钯或钌，并且 成孔剂是选自铜，钴或镍中的至少一种; （b）在步骤（a）的电极上溅射离子导电陶瓷电解质以形成薄膜; （c）在步骤（b）的电解质上同时溅射电极材料和致孔剂以形成反电极; （d）通过加热，酸化或碱化选择性地去除成孔剂以制备多孔电极。

公开(公告)号：KR100441066B1

公开(公告)日：2004-07-21

申请号：KR1020010088871

申请日：2001-12-31

Applicant: 한국과학기술연구원

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

IPC: H01M8/02

CPC classification number: Y02P70/56

Abstract: 본 발명은 불활성의 다공성 고분자막, 상기 다공성 고분자막의 전극과 직접 접촉하지 않는 부분에 함침된 불활성 고분자 수지 및 상기 다공성 고분자막의 전극과 직접 접촉하는 부분에 함침된 수소 이온 전도성 고분자 전해질 수지를 포함하는 연료 전지용 모자이크형 복합 고분자 전해질막에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 불활성의 다공성 고분자막을 고분자 전해질의 지지체로 사용하고, 다공성막에서 전극과 직접 접촉하는 부분에는 수소 이온 전도성 수지를 함침시키고, 그 이외의 부분에는 불활성 고분자 수지를 도포하여 강화된 복합 고분자 전해질막을 제조하는 방법, 상기 강화된 복합 고분자 전해질막의 외곽 부분에 가스켓을 형성시켜 가스켓-전해질막 일체형을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 제조한 복합 고분자 전해질막은 전해질의 사용을 최소화할 수 있기 때문에 전해질막의 제조 단가를 크게 줄일 수 있게 된다.

Abstract translation: 目的：提供用于燃料电池的马赛克型复合聚合物电解质膜以减少电解质的使用量并降低制造成本。 组成：马赛克型复合聚合物电解质膜包括惰性多孔聚合物膜（13），浸渍在不与多孔聚合物膜的电极直接接触的部分的惰性聚合物树脂（14），以及氢离子导电聚合物 电解质树脂浸渍在与多孔聚合物膜的电极直接接触的部分。 马赛克型复合聚合物电解质膜通过包括以下步骤的方法制备：提供惰性多孔聚合物膜; 在不与多孔聚合物膜的电极接触的部分浸渍惰性聚合物树脂以填充孔隙; 在与多孔聚合物膜的电极直接接触的部分浸渍氢离子传导性聚合物电解质树脂; 用热硫酸溶液和超纯水处理前一步得到的复合聚合物膜。

公开(公告)号：KR100431696B1

公开(公告)日：2004-05-17

申请号：KR1020020003925

申请日：2002-01-23

Applicant: 한국과학기술연구원

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

IPC: C23C10/34

Abstract: PURPOSE: A method and a system for coating metal corrosion preventing film on separator for MCFC using pack cementation are provided to easily control thickness of the metal corrosion preventing film and recycle the metal powder by separately supplying metal powder and metal halide powder and supplying high purity hydrogen. CONSTITUTION: In a system for coating a metal corrosion preventing film on stainless steel separator(10) for MCFC (molten carbonate fuel cell) using pack cementation, the system comprises reactor(7) in which metal powder(9) contacted separator for MCFC is installed; electric furnace(8) for heating the reactor; hydrogen storage tank(1) for supplying low purity hydrogen to the film separation unit; film separation unit(2) in which Pd series film(3) is coated to supply high purity hydrogen into the reactor; gas supply tube(11) connected to the inside of the reactor to supply high purity hydrogen into the reactor; and sublimator(5) which is positioned at the middle of hydrogen supply line on the outer part of the reactor, and in which metal halide(6) is contained, the system further comprises ball flow meter(4) for supplying the high purity hydrogen in a fixed flow rate, wherein the metal is aluminum or chromium, wherein the reactor is sealed by lid(13) and graphite gasket(14) so that external gas is not penetrated into the reactor, and wherein a space(12) is formed between the hydrogen supply tube and reactor so that hydrogen supplied is exhausted through the space.

Abstract translation: 目的：提供一种用于使用包装胶结作用在用于MCFC的隔膜上涂覆金属防腐蚀膜的方法和系统，以通过分开供应金属粉末和金属卤化物粉末并提供高纯度来容易地控制金属防腐蚀膜的厚度并回收金属粉末 氢。 本发明提供了一种用不锈钢分离器（10）在金属防腐蚀膜（MCFC）（熔融碳酸盐燃料电池）上进行包覆渗碳的系统，该系统包括金属粉末（9）与MCFC分离器接触的反应器（7） 安装; 用于加热反应器的电炉（8） 氢存储罐（1），用于向膜分离单元供应低纯度氢; 薄膜分离单元（2），其中涂覆Pd系列薄膜（3）以将高纯度氢供应到反应器中; 连接到反应器内部以将高纯度氢供应到反应器中的气体供应管（11） 和位于反应器外部的氢气供应管道中间且包含金属卤化物（6）的升华器（5），该系统还包括用于供应高纯度氢气的球形流量计（4） 其中所述金属是铝或铬，其中所述反应器由盖（13）和石墨垫片（14）密封，使得外部气体不渗透到所述反应器中，并且其中形成空间（12） 在氢气供应管和反应器之间，从而供应的氢气通过该空间排出。

公开(公告)号：KR100429685B1

公开(公告)日：2004-05-03

申请号：KR1020010080124

申请日：2001-12-17

Applicant: 한국과학기술연구원

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

IPC: H01M8/02

CPC classification number: H01M8/026 ,  H01M8/0206 ,  H01M8/0228 ,  H01M8/0267 ,  H01M8/0271 ,  H01M8/2483 ,  Y02P70/56

Abstract: 본 발명은 소형 고분자 전해질 연료전지용에 사용되는 가스분배판 및 이를 이용한 분리판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스텐레스스틸 등 금속을 모재로 하여 가스흐름 통로가 에칭된 소형 고분자 전해질 연료전지용 다공성 가스분배판 및 이를 포함하여 제작된 소형 고분자 전해질 연료전지용 분리판에 관한 것이다.
본 발명에 의한 소형 고분자 전해질 연료전지용 다공성 가스분배판을 포함하여 제조된 분리판은 기존의 그래파이트 분리판에 비해 박막화가 가능하고, 동시에 적정수준의 물리적 강도를 유지하여 외부 충격에 의한 파괴 염려가 없다. 또한, 본 발명에 의한 소형 고분자 전해질 연료전지용 분리판은 에칭에 의해 형성된 가스 채널의 규격이 균일하여 MEA와 접합시 접촉 저항이 감소되어 연료전지의 성능이 향상된다. 더욱이, 본 발명에 의한 소형 고분자 전해질 연료전지용 분리판은 스텐레스스틸 등 금속판을 모재로 사용하여 미세한 가스 채널을 형성시키므로, 에칭 가공시 비용과 노력을 절감시키고, 대량생산에도 용이하다. 따라서, 본 발명에 의한 소형 고분자 전해질 연료전지용 분리판을 사용하여 소형 고분자 전해질 연료전지를 구성할 경우 기존에 비해 출력 밀도, 신뢰성 및 경제성이 향상될 수 있다.

Abstract translation: 公开了一种由金属材料制成的用于小型燃料电池的穿孔气体分配板，所述金属材料诸如通过蚀刻工艺在其上形成气体流路的不锈钢制成，以及使用所述气体分配板制造的隔板。 与常规石墨隔板相比，使用气体分配板制造的隔板可能更薄并且由于其更高的物理强度而不易受到外部施加的力的破坏。 另外，由于形成在气体分布板上的气体通道具有相同的尺寸，因此接触电阻降低，因此燃料电池的性能提高。 此外，由于隔板由诸如不锈钢的金属材料制成，所以当蚀刻隔板时成本和人力减少，并且因此可以大量生产隔板。 因此，包括隔板的紧凑型燃料电池在功率密度，可靠性和经济效率方面是有利的。

公开(公告)号：KR1020040004802A

公开(公告)日：2004-01-16

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: PURPOSE: A disk-like separator having the one-loop gas channel structure and a molten carbonate fuel cell stack using the separator are provided, to simplify the stack structure, to maintain the stack temperature to be constant, and to reduce the supply amount of carbon dioxide. CONSTITUTION: The disk-like separator comprises a connection part of a fuel supply pipe set at the outer side of a separator for supplying fuel; a fuel supply pipe connected to the center part of the separator to allow fuel to be flown from the center part of the separator to the circumference; a fuel electrode gas discharge hole set at the rim of the separator for discharging the fuel electrode ventilation gas passed the fuel electrode; an air electrode gas inflow hole set at the rim of the separator for flowing in the air burned by the reaction of the discharged fuel electrode ventilation gas and the air electrode gas supplied outside the stack; and a discharge path of an air electrode gas set at the center part of the separator for discharging the gas flown into the air electrode to the circumference direction. The separator has the one-loop gas channel structure which burns the discharge gas of a fuel gas at the outside and supplies the burned gas to the air electrode.

Abstract translation: 目的：提供一种具有单环气体通道结构的圆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，使堆温度保持恒定，并减少供料量 二氧化碳。 构成：盘状分离器包括设置在用于供给燃料的分离器外侧的燃料供给管的连接部分; 燃料供给管，其连接到分离器的中心部分，以使燃料从分离器的中心部分流到圆周; 燃料电极气体排出孔，设置在隔板的边缘处，用于排出通过燃料电极的燃料极通气气体; 设置在隔板的边缘处的空气电极气体流入孔，用于在被排放的燃料电极通气气体和供应到堆叠之外的空气电极气体反应燃烧的空气中流动; 以及设置在分离器中心部分的空气电极气体的排出路径，用于将流入空气电极的气体排出到周向。 分离器具有单向气体通道结构，其在外部燃烧燃料气体的排出气体，并将燃烧气体供给到空气极。