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고성능, 저비용 연료전지용 셀룰로오스 전극

  • 기술번호 : KST2014008442
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 기존에 연료전지 전극으로 사용되는 탄소 종이를 대체할 수 있는 새로운 고성능 셀룰로스 전극에 관한 것으로, 셀룰로스 섬유를 원료로 이용하여 이를 일정한 길이로 절단한 후 접착하여 판상으로 제조하거나, 또는 직접적인 직조를 통하여 판상으로 제조하고, 여기에 탄소나노튜브를 직접적으로 성장시키고, 탄소나노튜브의 표면에 화학기상증착법을 사용하여 백금 나노 촉매를 담지시킨 연료전지용 전극의 제조 방법, 셀룰로스 섬유를 포함하여 이루어진 전극 및, 셀룰로스의 연료전지용 전극으로서의 용도에 관한 것이다. 본 발명은, 새로운 기능성 소재로서 마이크로 세공을 가지고 있는 다공성 셀룰로스 섬유를 연료전지의 전극재료로 사용함으로써 연료전지 전극의 제조 비용을 절감하는 동시에 전극의 성능을 향상시킬 수 있다. 셀룰로스 섬유, 전극, 탄소나노튜브, 전기화학적 담지, 화학기상증착법, 백금 촉매, 연료전지
Int. CL H01M 4/88 (2006.01.01) H01M 4/86 (2006.01.01) H01M 4/96 (2006.01.01) B82Y 30/00 (2017.01.01)
CPC
출원번호/일자 1020070092225 (2007.09.11)
출원인 한국에너지기술연구원
등록번호/일자 10-0901846-0000 (2009.06.02)
공개번호/일자 10-2009-0027049 (2009.03.16) 문서열기
공고번호/일자 (20090609) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2007.09.11)
심사청구항수 12

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김희연 대한민국 대전 중구
2 한성옥 대한민국 대전 서구
3 김홍수 대한민국 대전 서구
4 정남조 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인다울 대한민국 서울 강남구 봉은사로 ***, ***호(역삼동, 혜전빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2007.09.11 수리 (Accepted) 1-1-2007-0659171-11
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2007.09.14 수리 (Accepted) 1-1-2007-0667021-14
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2008.06.05 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2008.07.10 수리 (Accepted) 9-1-2008-0042006-80
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2008.12.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2008-0648092-25
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2009.02.20 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2009-0107868-47
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2009.02.20 수리 (Accepted) 1-1-2009-0107866-56
8 등록결정서
Decision to grant		 2009.05.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2009-0233541-47
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2012.01.04 수리 (Accepted) 4-1-2012-5001923-88
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.07 수리 (Accepted) 4-1-2014-5003356-15
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.10 수리 (Accepted) 4-1-2015-0013224-83
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.19 수리 (Accepted) 4-1-2017-5010650-13
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.01.08 수리 (Accepted) 4-1-2019-5004978-55
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166801-48
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166803-39
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.09.01 수리 (Accepted) 4-1-2020-5197654-62
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
셀룰로스 섬유를 분리한 후 판상의 셀룰로스 판을 제조하는 제1단계; 제조된 셀룰로스 판에 탄소나노튜브를 성장시키는 제2단계; 및 탄소나노튜브가 성장된 셀룰로스 판에 백금 나노촉매를 담지하는 제3단계를 포함하여 이루어진 백금 나노촉매가 담지된 셀룰로스 전극의 제조방법
2 2
제1항에 있어서, 셀룰로스 판을 제조하는 제1단계는, (A-1) 셀룰로스 섬유를 마이크로미터 단위의 섬유로 분리하고, 분리된 섬유를 소정의 길이로 절단하여 접착하여 판상으로 제조하는 단계; 또는 (A-2) 셀룰로스 섬유를 직접 직조하여 제조하는 단계;중 어느 하나를 선택적으로 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하며, (B) 셀룰로스판을 열처리하여 전극으로 사용하기 위한 전처리 단계;를 포함하여 이루어진 백금 나노촉매가 담지된 셀룰로스 전극의 제조방법
3 3
제1항에 있어서, 상기 셀룰로스 섬유는, 헤네켄, 케나프, 아바카, 대나무, 대마, 아마, 저마, 파인애플, 모시, 사이잘삼 으로 이루어진 그룹에서 선택된 것임을 특징으로 하는 백금 나노촉매가 담지된 셀룰로스 전극의 제조방법
4 4
제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브를 성장시키는 제2단계는, (C) 전처리된 셀룰로스 전극 표면에 탄소나노튜브 성장용 촉매 금속을 담지하는 단계; 및 (D) 탄소나노튜브 성장용 촉매 금속이 담지된 셀룰로스 전극 표면에 탄소원을 공급하여 탄소나노튜브를 성장시키는 단계;를 포함하여 이루어지며, 상기 탄소나노튜브가 성장된 셀룰로스 판에 백금 나노촉매를 담지하는 제3단계는, (E) 셀룰로스 전극 표면에 성장된 탄소나노튜브로부터 탄소나노튜브 성장용 촉매 금속 성분을 제거하고 백금 담지를 위한 전처리하는 단계; 및 (F) 셀룰로스 전극 표면에 성장된 탄소나노튜브의 표면에 화학기상증착법을 이용하여 백금 나노촉매를 담지하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 백금 나노촉매가 담지된 셀룰로스 전극의 제조방법
5 5
제4항에 있어서, 상기 (C)단계에서의 탄소나노튜브 성장용 촉매 금속은 니켈, 코발트, 철로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합 금속을 전구체로 사용한 수용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 백금 나노촉매가 담지된 셀룰로스 전극의 제조방법
6 6
제4항에 있어서, (E) 전처리 단계는, 염산용액으로 처리한 후, 수세 및 건조한 후, 질산과 황산의 혼합산 용액으로 50~70℃에서 5~360분 동안 처리하는 것을 특징으로 하는 백금 나노촉매가 담지된 셀룰로스 전극의 제조방법
7 7
셀룰로스 섬유를 마이크로미터 단위의 섬유로 분리하고, 소정의 길이로 절단하여 접착 및 건조하여 판상으로 성형하여 셀룰로스 판을 제조하는 단계; 셀룰로스 판을 열처리를 통하여 연료전지용 탄소 전극으로 제조하는 단계; 제조된 셀룰로스 판에 탄소나노튜브 성장용 촉매 금속을 담지한 후, 일정 온도에서 탄소원을 공급하여 탄소나노튜브를 직접 성장시키는 단계; 및 탄소나노튜브가 성장된 셀룰로스 판을 산으로 전처리한 후, 화학기상증착법으로 백금 나노촉매를 담지하는 단계;를 포함하여 이루어진 백금 나노촉매를 담지한 셀룰로스 전극의 제조 방법
8 8
셀룰로스 판, 셀룰로스 판 상에 직접 성장된 탄소나노튜브, 및 탄소나노튜브 표면에 담지된 백금 나노 입자를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 백금 나노촉매를 담지한 셀룰로스 전극
9 9
제8항에 있어서, 상기 셀룰로스 판은, 헤네켄, 케나프, 아바카, 대나무, 대마, 아마, 저마, 파인애플, 모시, 사이잘삼으로 이루어진 그룹에서 선택된 셀룰로스 섬유로 이루어진 것임을 특징으로 하는 백금 나노촉매를 담지한 셀룰로스 전극
10 10
연료전지용 전극의 제조방법으로서, 셀룰로스 섬유를 마이크로미터 단위로 분리하는 단계; 분리된 셀룰로스 섬유를 소정의 단위로 절단하는 단계; 접착제를 희석하여 셀룰로스 섬유에 도포하는 단계; 및 접착제가 도포된 셀룰로스 섬유를 건조, 압착하여 판상으로 성형하는 단계; 를 포함하여 이루어진 연료전지용 셀룰로스 전극 제조 방법
11 11
제10항에 있어서, 상기 셀룰로스 섬유는, 헤네켄, 케나프, 아바카, 대나무, 대마, 아마, 저마, 파인애플, 모시, 사이잘삼 으로 이루어진 그룹에서 선택된 것임을 특징으로 하는 셀룰로스 전극 제조 방법
12 12
제10항에 있어서, 상기 분리된 셀룰로스 섬유는 2~10mm 길이로 절단하고, 접착제로서 페놀 레진을 사용하며, 접착제가 도포된 셀룰로스 섬유의 건조는 50~90℃ 오븐에서 행하며, 접착제가 도포된 셀룰로스 섬유를 건조 압착하여 판상으로 성형한 후, 100~150℃에서 2~12시간 경화시킨 후, 수득물을 500-1500℃에서 30-2시간 열처리하여 연료전지용 탄소 전극으로 제조하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 셀룰로스 전극의 제조 방법
13 13
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14 14
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1 EP02037517 EP 유럽특허청(EPO) FAMILY
2 EP02037517 EP 유럽특허청(EPO) FAMILY
3 JP05107840 JP 일본 FAMILY
4 JP21067674 JP 일본 FAMILY
5 US08221830 US 미국 FAMILY
6 US20090068545 US 미국 FAMILY

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1 EP2037517 EP 유럽특허청(EPO) DOCDBFAMILY
2 EP2037517 EP 유럽특허청(EPO) DOCDBFAMILY
3 JP2009067674 JP 일본 DOCDBFAMILY
4 JP5107840 JP 일본 DOCDBFAMILY
5 US2009068545 US 미국 DOCDBFAMILY
6 US8221830 US 미국 DOCDBFAMILY
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