Abstract:
PURPOSE: An in-situ manufacturing method of polybenzimidazole-base electrolyte membrane and a polybenzimidazole-base electrolyte membrane manufactured by using thereof are provided to manufacture polybenzimidazole-base electrolyte membrane with desired area without going through complex processes. CONSTITUTION: An in-situ manufacturing method of polybenzimidazole-base electrolyte membrane comprises the following steps: (S1) polymerizing the polybenzimidazole-base polymer in solution; (S2) forming a membrane by casting the solution including the polymerized polymer on top of the substrate and drying the outcome material in air; (S3) washing the dried membrane with water or alcohol; and (S4) evaporating water or alcohol as fixing a form of the film.
Abstract:
본 발명은 (a) 촉매 및 전도성 바인더를 분산용매 중에 분산시켜 촉매 슬러리를 제조하는 단계; (b) 상기 촉매 슬러리를 교반(stirring), 초음파(sonication) 처리 및 균일화(homogenizing)하는 단계; (c) 상기 촉매 슬러리를 기재 상에 도포하고 건조시키는 단계; 및 (d) 상기 단계(c)를 거친 기재를 전해질막의 일면 또는 양면에 전사하여 촉매층을 형성하는 단계를 포함하는 연료전지용 막-전극 접합체 (MEA)의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 촉매 및 전도성 바인더 입자가 균일하게 분산된 촉매 슬러리를 제조할 수 있고, 입자의 응집에 의해 슬러리의 점성이 일관성 없이 증가하는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 이러한 촉매 슬러리를 도포하는 경우 균일성이 매우 우수한 촉매층을 형성할 수 있는 바, 궁극적으로 이를 적용한 막-전극 접합체의 경우 향상된 성능을 나타낼 수 있다.
Abstract:
PURPOSE: A method for manufacturing an electrode including polybenzimidazole with high activity of a triple phase boundary is provided to enhance the activity of a triple phase boundary that is an actual response location in a fuel cell and to manufacture a membrane electrode assembly having improved performance. CONSTITUTION: A method for manufacturing an electrode including polybenzimidazole comprises the steps of: providing a first mixture of polybenzimidazole and a catalyst supported in a carrier; and mixing polytetrafluoroethylene with the first mixture to prepare a second mixture. The first mixture production step is carried out by forming a dispersion by adding the catalyst supported in the carrier to the solution formed by dissolving polybenzimidazole in a solvent and removing the solvent from the dispersion.
Abstract:
PURPOSE: A method for operating a polymer electrolyte membrane fuel cell is provided to improve durability of a polymer electrolyte membrane fuel cell by controlling an operation process containing start and stop processes. CONSTITUTION: A method for operating a polymer electrolyte membrane fuel cell comprises a step of performing an operation cycle one time or more, wherein the operation cycle includes a pause step(S3), a start step(S4), an operation step(S1), and a stop step(S2).
Abstract:
A cobalt-boron catalyst/carrier for generating hydrogen and a method for manufacturing the same are provided to improve the activity of the catalyst, reduce the loss of catalyst in a continuous circulation type reaction, and substitute for noble metal catalysts, by manufacturing the cobalt-boron catalyst/carrier using an alkaline borohydride solution. A cobalt-boron catalyst/carrier for generating hydrogen is manufactured by using an alkaline borohydride solution. One or two types of cobalt-boron catalysts are supported on a carrier, wherein the one or two types of cobalt-boron catalysts are cobalt-boron oxides or cobalt-boron compounds except cobalt-carbon oxides. The alkaline borohydride solution is prepared by mixing one hydroxide selected from NaOH and KOH into one borohydride selected from NaBH4, KBH4, and LiBH4.
Abstract:
본 발명에서는, 알칼리 붕소수소화물 용액을 이용한 수소 방출 반응용 촉매로서, Co와 B가 결합한 산화물 또는 Co와 B가 결합한 화합물(Co와 B가 결합한 산화물을 제외한다) 중 어느 하나 또는 둘을 포함하는 것을 특징으로 하는 알칼리 붕소수소화물 용액을 이용한 수소 방출 반응용 Co-B 촉매를 제공한다. 또한, 본 발명에서는, 알칼리 붕소수소화물 용액을 이용한 수소 방출 반응용 촉매의 제조 방법에 있어서, 환원제로 알칼리 붕소수소화물 용액을 이용하여 Co 2+ 를 환원하는 단계(S1); 및 환원 후 침전된 촉매를 건조 및 소성하여, Co와 B가 결합한 산화물 또는 Co와 B가 결합한 화합물(Co와 B가 결합한 산화물을 제외한다) 중 어느 하나 또는 둘을 포함하는 촉매를 수득하는 단계(S2)로 구성되는 것을 특징으로 하는 알칼리 붕소수소화물 용액을 이용한 수소 방출 반응용 Co-B 촉매의 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 알칼리 붕소수소화물 용액을 이용한 수소 방출 반응용 Co-B 촉매는, 귀금속 촉매인 Ru 촉매에 비하여 30~50% 이상의 높은 활성을 갖는 것이므로, 상용의 Co 금속 촉매와 달리 비귀금속 촉매로서 고가의 Ru 등 귀금속 촉매를 대체할 수 있다. 붕소수소화물, 루테늄, 수소, 촉매, 고분자전해질막연료전지
Abstract:
본 발명에서는 전해질막의 표면에 이온 빔을 조사하여 전해질막의 표면을 처리하는 것을 특징으로 하는 전해질막의 표면 처리 방법, 이와 같이 표면 처리된 전해질막 및 이를 이용한 고분자전해질막 연료전지를 제공한다. 본 발명에 따르면 이온 전도도, 비친수 특성 및 표면의 화학적 특성 등 전해질막의 다른 성능의 변화없이 전해질막의 표면 거칠기를 정교하게 조절하고 이에 따라 상기 전해질막이 사용되는 연료전지의 성능 향상을 달성할 수 있다. 고분자전해질막연료전지, 이온빔표면처리, 거칠기증가, 이온양밀도, 촉매로딩
Abstract:
본 발명에서는 폴리벤지이미다졸계 화합물을 이용하여 제작된 멤브레인을 포함하는 MEA의 전극 제조시 사용되는 촉매 바인더이고, 폴리벤지이미다졸을 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매 바인더를 제공한다. 그리고, 상기 폴리벤지이미다졸은 3,3 ' -디아미노벤지다인(3,3 ' -Diaminobenzidine) 및 이소프탈릭산(isophthalic acid) 또는 테레프탈릭산(terephthalic acid)의 단량체를, 폴리포스포릭산(polyphosphoric acid) 또는 P 2 O 5 중 어느 하나, 및 CF 3 SO 3 H 또는 CH 3 SO 3 H 중의 어느 하나 또는 둘의 혼합물에 섞고 가열하여 반응시켜 제조된 고분자인 것이 바람직하고, 상기 폴리벤지이미다졸은 상기 혼합물이 CF 3 SO 3 H 및 CH 3 SO 3 H를 모두 혼합한 혼합물인 것이 더욱 바람직하며, 상기 혼합물은 상기 CF 3 SO 3 H 및 CH 3 SO 3 H의 부피비가 1:1인 것이 가장 바람직하다. 본 발명에 따르면, 종래에 사용되어 왔던 저성능의 나피온 타입의 퍼플루오르술폰산 고분자와 달리, 고온 저습 상태에서의 연료전지 운전이 가능하다. 또한, 본 발명에 따르면, 유기 및 무기 용매에 용해가능하고 촉매 바인더에 적합한 충분한 고분자량을 가지는 촉매 바인더용 폴리벤지이미다졸을 얻을 수 있다. 나피온, 폴리벤지이미다졸, 멤브레인, 촉매바인더, 전극, 막전극접합체
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
Abstract:
본 발명은 이온전도성을 갖도록 개질된 다공성 촉매 담체에 금속 촉매를 담지한 저온연료전지용 촉매, 그 제조방법, 상기 촉매를 이용한 저온연료전지용 전극, 그 제조방법, 상기 촉매를 이용한 저온연료전지용 막전극접합체, 그 제조방법, 상기 촉매를 이용한 저온연료전지 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 금속 촉매가 촉매 담체의 미세 기공에 들어가는 것을 방지하고, 전극내에서 이온전도성 고분자 전해질 물질과 접촉하는 금속 촉매의 양을 증가시켜, 전극 촉매층에서 반응물과 촉매와 이온전도성 고분자 전해질 물질과 함께 만나는 삼상계면의 면적을 확대하여 수소 이온 전달을 활발히 함으로써, 금속 촉매의 이용률을 획기적으로 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 전극 제조시 첨가되는 이온전도성 고분자 전해질 물질의 양을 줄임으로써 전기저항을 감소시키고 전극의 오버포텐셜을 감소함으로써 연료전지의 성능을 향상할 수 있다. 본 발명에 따라 제조되는 촉매는 무공해 에너지원인 저온연료전지용 전극, 저온연료전지용 막전극접합체, 저온연료전지에 그 촉매로서 사용되어 저온연료전지의 성능 향상을 가져올 수 있고, 촉매의 사용량을 저감시키므로써 저온연료전지 스택의 원가 비용을 크게 절감시킬 수 있다. 저온연료전지, 연료전지촉매, 개질다공성담체, 이온전도성고분자전해질, 삼상계면, 촉매이용율