Abstract:
The present invention relates to a cathode catalyst of a polymer electrolyte fuel cell and a method for manufacturing the same and, more specifically, to a cathode catalyst of a polymer electrolyte fuel cell including a carbon nanotube-graphene composite immersed with titanium nitride (TiN), and a method for manufacturing the same. The cathode catalyst of a polymer electrolyte fuel cell according to the present invention is cheap in price, stable, and has a high reduction capacity, at the same time having a high activity in both onset potential and current during an oxygen reduction reaction occurring in the cathode of the polymer electrolyte fuel cell, thus can be effectively utilized as a cathode of the polymer electrolyte fuel cell. Moreover, the manufacturing process of the catalyst is simple. The catalyst manufactured according to the present invention can be effectively used as a cathode catalyst of a polymer electrolyte fuel cell adapted to power sources at home and transportations such as automobiles.
Abstract:
본 발명은 고분자 전해질 연료전지의 양극 촉매 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소나노튜브 및 그래핀을 포함하는 촉매 지지체에 티타늄 질화물(TiN)을 포함하는 촉매 활성 성분이 담지된 고분자 전해질 연료전지의 양극 촉매, 및 탄소나노튜브(CNT)와 그래핀 옥사이드를 용매에 혼합하여 촉매 지지체를 포함하는 혼합 용액을 제조하는 단계; 티타늄염을 용매에 혼합하여 촉매 활성 성분을 포함하는 혼합 용액을 제조하는 단계; 상기 촉매 지지체를 포함하는 혼합 용액 및 상기 촉매 활성 성분을 포함하는 혼합 용액을 혼합하고, 질소원을 첨가하여 티타늄-질소원 복합체와 결합된 촉매 지지체를 포함하는 용액을 제조하는 단계; 및 750 내지 800℃의 온도에서 질소 소성하여 티타늄 질화물이 담지된 탄소나노튜브-그래핀 복합체(CNT-graphene composite)를 획득하는 단계를 포함하는, 고분자 전해질 연료전지의 양극 촉매의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 고분자 전해질 연료전지의 양극 촉매는 고분자 전해질 연료전지의 양극에서 일어나는 산소 환원 반응에 있어서 높은 개시전위(onset potential) 및 높은 전류(current)를 포함하는 높은 활성을 나타내면서도 가격이 저렴하며, 안정적이고, 높은 환원 능력을 지니므로, 고분자 전해질 연료전지의 양극으로 유용하게 활용될 수 있다. 또한 촉매의 제조 과정이 단순하여 제조가 용이한 장점도 갖는다. 본 발명에 의해 제조된 촉매는 자동차 등과 같은 수송용 및 가정용 전원에 적합한 고분자 전해질 연료전지의 양극 촉매로 유용하게 사용될 수 있다.