公开(公告)号：KR1020060110054A

公开(公告)日：2006-10-24

申请号：KR1020050032207

申请日：2005-04-19

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 김형준 ,  조은애 ,  임태훈 ,  남석우 ,  홍성안 ,  오인환 ,  하흥용 ,  윤성필 ,  한종희 ,  이재영 ,  함형철

IPC: H01M8/10 ,  H01M8/02

CPC classification number: H01M8/1039 ,  H01M4/8605 ,  H01M8/1067 ,  Y02E60/521

Abstract: Provided is a polymer electrolyte membrane fuel cell, which prevents reverse diffusion of moisture and reduces electric resistance of a membrane, and imparts high quality to a fuel cell under various temperature ranges under non-humidified conditions. The polymer electrolyte membrane fuel cell comprises a Nafion cast membrane having a thickness limited in a range of 15 to 30 micrometers. The Nafion cast membrane preferably has a thickness of 25 micrometers and further includes a gas diffusion layer having an average pore size of 1-2 micrometers. The polymer electrolyte membrane fuel cell is operated in the presence of hydrogen and oxygen as reactive gases.

Abstract translation: 提供一种聚合物电解质膜燃料电池，其防止水分的反向扩散并降低膜的电阻，并且在非加湿条件下在各种温度范围内赋予燃料电池高品质。 聚合物电解质膜燃料电池包括厚度限制在15至30微米范围内的Nafion流延膜。 Nafion流延膜优选具有25微米的厚度，并且还包括平均孔径为1-2微米的气体扩散层。 聚合物电解质膜燃料电池在作为反应气体的氢和氧的存在下操作。

公开(公告)号：KR1020060104163A

公开(公告)日：2006-10-09

申请号：KR1020050026072

申请日：2005-03-29

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 김형준 ,  조은애 ,  한종희 ,  윤성필 ,  이재영 ,  남석우 ,  하흥용 ,  오인환 ,  홍성안 ,  임태훈 ,  함형철

IPC: C08G61/12 ,  C08G73/18 ,  C08G73/02

Abstract: 본 발명에서는 방향족 테트라 아민; 및 방향족 술폰화 디카르복시산;의 공중합체이고, 상기 공중합체의 벤지이미다졸 그룹이 무기산으로 염화되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지용 고분자 및 그 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 연료전지용 고분자는 기존의 나피온 타입의 퍼플루오르술폰산 고분자를 대체하는 연료전지용 고분자로서, 프로톤 전도도가 높고 기계적 강도와 화학적 안정성이 우수하며 연료나 산화제의 투과도가 낮고 치수 안정성이 높다는 효과를 달성한다.
방향족테트라아민, 방향족술폰화디카르복시산, 벤지이미다졸, 무기산, 염화

公开(公告)号：KR1020060100689A

公开(公告)日：2006-09-21

申请号：KR1020050022416

申请日：2005-03-17

Applicant: 한국과학기술연구원

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

IPC: C08G73/18 ,  C08G61/12

CPC classification number: C08J5/2256 ,  C08G73/0672 ,  C08G73/18 ,  C08J2379/04 ,  H01M8/1027 ,  H01M8/103 ,  H01M8/1048 ,  H01M2300/0082

Abstract: 본 발명에서는 PBI 및 ABPBI의 공중합체로 이루어지는 폴리벤지이미다졸계 고분자 및 그 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 폴리벤지이미다졸계 고분자는, 기존의 저성능 나피온 타입 퍼플루오르술폰산 고분자를 대체하는 고온 무가습 조건에서 사용가능한 고분자로서, 도핑 레벨을 증가시키는 것이 용이하고, 동시에 기계적 강도가 우수하며, 경제적으로도 저렴하다는 효과를 달성한다.
연료전지, 멤브레인, PBI, ABPBI, 단량체, 공중합체, 도핑레벨, 기계적강도

公开(公告)号：KR100614100B1

公开(公告)日：2006-08-22

申请号：KR1020050003894

申请日：2005-01-14

Applicant: 한국과학기술연구원

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

IPC: H01M8/02 ,  H01M4/88

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：KR1020060088166A

公开(公告)日：2006-08-04

申请号：KR1020050008954

申请日：2005-02-01

Applicant: 한국과학기술연구원

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

IPC: H01M4/86

CPC classification number: B22F5/00 ,  H01M4/8605 ,  H01M4/8875 ,  H01M4/8885 ,  H01M4/90 ,  H01M8/141 ,  Y02P70/56

Abstract: 본 발명에서는, 니켈-알루미늄 합금 분말로 제작된 시트가 열처리 없이 전지에 직접 장착된 것이고, 상기 전지의 전처리 과정에서 인-시츄로 니켈-알루미늄 합금이 소결된 것을 특징으로 하는 용융탄산염 연료 전지용 니켈-알루미늄 합금 연료극 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따르면 용융탄산염 연료전지용 니켈-알루미늄 합금 연료극의 제조시, 반응 활성을 그대로 유지하면서도, 추가적인 열처리를 하지 않음에 따라 연료극 제조 공정을 단순화할 수 있고, 제조 작업이 간단하며, 경제적이고, 대형화 및 대량 생산이 용이해진다.
니켈알루미늄합금분말, 용융탄산염연료전지, 소결, 불활성기체, 산화

公开(公告)号：KR1020060085102A

公开(公告)日：2006-07-26

申请号：KR1020050006073

申请日：2005-01-22

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 김형준 ,  조은애 ,  윤성필 ,  한종희 ,  이재영 ,  하흥용 ,  남석우 ,  함형철 ,  홍성안 ,  오인환 ,  임태훈

IPC: H01M4/62 ,  H01M4/86 ,  H01M8/02

CPC classification number: Y02P70/56 ,  H01M4/8668 ,  C08G73/18 ,  C08L79/08 ,  H01M8/1004 ,  Y02E60/50

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

公开(公告)号：KR1020060055632A

公开(公告)日：2006-05-24

申请号：KR1020040094532

申请日：2004-11-18

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 하흥용 ,  박찬희 ,  오인환 ,  이재영 ,  홍성안 ,  임태훈 ,  남석우 ,  한종희 ,  윤성필 ,  조은애 ,  김형준 ,  함형철

IPC: H01M4/90 ,  H01M4/88 ,  B82Y30/00 ,  H01M8/00

CPC classification number: Y02P70/56 ,  H01M4/8663 ,  H01M4/921 ,  H01M4/926 ,  H01M8/1004 ,  H01M8/1011 ,  H01M2008/1095 ,  Y02E60/521 ,  Y02E60/523

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

公开(公告)号：KR1020060016986A

公开(公告)日：2006-02-23

申请号：KR1020040065474

申请日：2004-08-19

Applicant: 한국과학기술연구원

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

IPC: H01M8/06 ,  B01J35/02

CPC classification number: B01J12/007 ,  B01J19/24 ,  B01J23/63 ,  B01J23/755 ,  B01J23/894 ,  B01J23/8993 ,  B01J35/04 ,  B01J35/10 ,  B01J37/0225 ,  B01J2219/0009 ,  B01J2219/00157 ,  B01J2219/00159 ,  B01J2219/00265 ,  B01J2219/30215 ,  B01J2219/30219 ,  B01J2219/30408 ,  B01J2219/30475 ,  B01J2219/3085 ,  C01B3/386 ,  C01B3/40 ,  C01B2203/0261 ,  C01B2203/066 ,  C01B2203/0822 ,  C01B2203/1005 ,  C01B2203/1041 ,  C01B2203/1058 ,  C01B2203/1241 ,  C01B2203/1247 ,  C01B2203/1604 ,  C01B2203/1609 ,  H01M8/0612 ,  Y02P20/128 ,  Y02P20/52

Abstract: 본 발명에서는, 연료의 부분 산화 개질 반응용 촉매에 있어서, 관통 구멍이 형성된 특히 디스크형의 성형체인, 연료의 부분 산화 개질 반응용 촉매를 개시한다. 또한, 본 발명에서는 상기 관통 구멍이 형성된 디스크 형태의 촉매 성형체 또는 촉매 성형체 더미, 및 상기 촉매 성형체 또는 촉매 성형체 더미를 지지하기 위한 지지부를 포함하는 연료 개질 반응기, 상기 촉매 성형체 또는 촉매 성형체 더미의 관통 구멍 안쪽에서 전기 불꽃을 발생시키는 점화기, 및 상기 촉매 성형체 또는 촉매 성형체 더미의 관통 구멍 안쪽으로 연료와 공기를 상호 섞이지 않도록 각각 따로, 또는 함께 공급할 수 있는 가스 공급 라인을 포함하는 연료의 부분 산화 개질 반응에 의한 연료 개질 장치 및 연료 개질 방법을 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. 본 발명의 연료의 부분 산화 개질 반응에 의한 연료 개질 장치 및 연료 개질 방법에 따르면, 효과적으로 반응열을 제어하고 이를 이용하게 되므로, 예를 들어 가정용, 휴대용, 자동차용 연료전지 등의 연료 개질 시스템에 필수적으로 요구되는, 간단한 on-off 작동 및 시동 시간의 단축 그리고 안정적인 조업 조건을 달성하게 된다.
연료개질, 부분산화개질반응, 관통구멍, 디스크형, 도넛형, 촉매

公开(公告)号：KR1020060013193A

公开(公告)日：2006-02-09

申请号：KR1020040062061

申请日：2004-08-06

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 남석우 ,  김영천 ,  홍성안 ,  오인환 ,  임태훈 ,  하흥용 ,  한종희 ,  윤성필 ,  조은애 ,  공상준 ,  하명주

IPC: F28F27/02 ,  F28F27/00 ,  F24D3/10

CPC classification number: F28F27/02 ,  F24D3/10

Abstract: 본 발명에서는, 판재로 이루어지고, 상기 판재를 관통하는 복수개의 구멍을 구비하며, 상기 복수개의 구멍은 규칙성을 갖고 배열된 가스 분배판;이 두개 이상 적층된 것이고, 상기 적층된 분배판중 인접하는 두개의 분배판의 구멍의 위치가 서로 다른 것을 특징으로 하는 가스 분배기를 개시한다. 이때, 상기 적층된 가스 분배판중 어느 하나 또는 둘이상의 가스 분배판의 일측 표면 또는 양측 표면에, 상기 구멍과 별도로, 상기 분배판의 두께보다 작은 깊이를 갖는 가스 흐름 채널이 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 적층된 가스 분배판중 인접하는 두개의 분배판의 사이에, 다공성 부재와 망형상의 부재가 각각 단독으로 또는 함께, 하나 이상 구비되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 가스 분배기는 유량의 많고 적음에 관계없이 가스 분배를 균일하게 하거나 또는 가스의 분배율(유량 분포)을 위치에 따라 조절할 수 있고, 국부적 발열의 제어 등 반응열의 분포를 용이하게 조절할 수 있어 반응기내의 반응을 효율적으로 제어할 수 있다는 효과를 달성한다.
가스, 분배기, 분배판, 평판형, 원통형, 원형, 구멍, 다공성, 미세채널

公开(公告)号：KR100519938B1

公开(公告)日：2005-10-11

申请号：KR1020010067917

申请日：2001-11-01

Applicant: 한국과학기술연구원

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

IPC: H01M4/86

CPC classification number: H01M4/8885 ,  H01M4/8621 ,  H01M4/8657 ,  H01M2004/8684 ,  H01M2008/147 ,  Y02E60/526

Abstract: 본 발명은 용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell; MCFC)용 연료극 및 그를 포함한 MCFC에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 MCFC용 연료극은 기공면이 다공성 세라믹 막으로 코팅된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 MCFC용 연료극 및 이를 포함한 MCFC를 이용하면, MCFC의 전해질인 용융탄산염에 대한 연료극의 젖음성을 향상시키고 전해질 담지량을 증가시킴으로써, 과량의 전해질이 공급되어도 공기극 측의 플러딩이 발생하지 않도록 방지하며, MCFC의 장기 운전시 발생할 수 있는 용융탄산염의 증발 및 부식 등에 의한 전해질 소모와 그에 따른 전지 성능 저하를 억제할 수 있다. 또한, 본 발명은 연료극의 기공의 크기를 변화시키지 않음으로써 미세구조를 유지하여 연료극의 기체 확산 저항을 유발시키지 않는 효과가 있다. 따라서, 궁극적으로는 MCFC의 장기간 운전시 발생하는 전해질의 소모를 방지함으로써 안정한 성능을 유지한 채 MCFC를 장기간 운전시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 본 실시예에서 사용한 Ni, Ni-Cr 및 Ni-Al 합금 전극 뿐만 아니라, 최근 MCFC 연료극 재료로 부상하고 있는 Ni-기초 합금이나 금속간 화합물 전극의 경우에도 그대로 적용될 수 있으므로 연료극의 재료에 상관없이 연료극의 장기적 성능의 향상에 기여할 수 있다.