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플레이트 형상의 본체와;
상기 본체의 적어도 일면에 오목하게 형성되며, 막-전극 어셈블리에 연료 또는 산소를 공급하기 위한 채널; 및
상기 채널의 표면에 제공되며, 나노 스케일의 직경을 가지는 복수의 돌출 기둥을 그 표면에 구비하는 극소수성 고분자층
을 포함하는 연료 전지용 세퍼레이터
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제1항에 있어서,
상기 극소수성 고분자층은 상기 복수의 돌출 기둥과 더불어 그 표면에 마이크로 스케일의 미세 요철을 더욱 형성하는 연료 전지용 세퍼레이터
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제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 돌출 기둥은 20nm 내지 200nm의 직경과, 100 이상 2800 이하 범위의 종횡비를 가지는 연료 전지용 세퍼레이터
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제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 극소수성 고분자층은 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 불화 에틸렌프로필 코폴리머(fluoriated ethylene propylene copolymer; FEP), 및 퍼플루오르알콕시(perfluoroalkoxy; PFA) 중 적어도 하나로 제조되는 연료 전지용 세퍼레이터
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5
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 채널은 바닥면과 측면을 포함하며, 상기 극소수성 고분자층은 상기 채널의 바닥면과 측면 전체에 제공되는 연료 전지용 세퍼레이터
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6
제5항에 있어서,
상기 본체의 가장자리에 연료 매니폴드와 산소 매니폴드가 위치하고, 상기 채널은 상기 연료 매니폴드와 상기 산소 매니폴드 중 어느 하나에 연결되는 연료 전지용 세퍼레이터
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7
제6항에 있어서,
상기 채널은 상기 본체의 일면에 형성되는 제1 채널과, 상기 본체의 다른 일면에 형성되는 제2 채널을 포함하며,
상기 제1 채널은 상기 연료 매니폴드와 상기 산소 매니폴드 중 어느 하나에 연결되고, 상기 제2 채널은 상기 연료 매니폴드와 상기 산소 매니폴드 중 다른 하나에 연결되는 연료 전지용 세퍼레이터
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8
본체의 적어도 일면에 오목한 채널을 형성하고;
표면에 나노 스케일의 직경을 가지는 복수의 돌출 기둥을 구비한 극소수성 고분자 필름을 제조하고;
상기 극소수성 고분자 필름을 상기 채널의 표면에 부착하는 단계들
을 포함하는 연료 전지용 세퍼레이터의 제조 방법
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제8항에 있어서,
상기 극소수성 고분자 필름의 제조는,
금속체의 표면을 양극 산화시켜 나노 스케일의 미세 홀을 가지는 산화막을 형성하고;
상기 금속체를 고분자 용액에 담근 후 상기 고분자 용액을 응고시켜 상기 미세 홀의 형상에 대응하는 나노 스케일의 돌출 기둥을 구비한 복제 구조물을 형성하고;
상기 금속체와 상기 산화막을 제거하는 단계들
을 포함하는 연료 전지용 세퍼레이터의 제조 방법
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제9항에 있어서,
상기 극소수성 고분자 필름의 제조는,
상기 양극 산화 이전에, 상기 금속체의 표면에 마이크로 스케일의 미세 요철을 형성하는 단계를 더욱 포함하는 연료 전지용 세퍼레이터의 제조 방법
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11
제9항에 있어서,
상기 금속체는 알루미늄 소재인 연료 전지용 세퍼레이터의 제조 방법
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제9항에 있어서,
상기 고분자 용액은 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 불화 에틸렌프로필 코폴리머(fluoriated ethylene propylene copolymer; FEP), 및 퍼플루오르알콕시(perfluoroalkoxy; PFA) 중 적어도 하나를 포함하는 연료 전지용 세퍼레이터의 제조 방법
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13
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌출 기둥은 20nm 내지 200nm의 직경과, 100 이상 1800 이하 범위의 종횡비를 가지는 연료 전지용 세퍼레이터의 제조 방법
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제9항에 있어서,
상기 극소수성 고분자 필름의 부착은,
상기 극소수성 고분자 필름을 상기 본체의 적어도 일면 전체에 접착제로 부착하고;
상기 채널의 표면을 제외한 나머지 부위의 극소수성 고분자 필름을 기계 가공으로 제거하는 단계들
을 포함하는 연료 전지용 세퍼레이터의 제조 방법
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제9항에 있어서,
상기 극소수성 고분자 필름의 부착은,
상기 극소수성 고분자 필름을 상기 채널의 형상에 대응하도록 재단하고;
상기 재단된 극소수성 고분자 필름을 상기 채널의 표면에 접착제로 부착하는 단계들
을 포함하는 연료 전지용 세퍼레이터의 제조 방법
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막-전극 어셈블리 및 상기 막-전극 어셈블리의 양면에 밀착 배치되는 세퍼레이터를 구비한 전기 생성 유닛
을 포함하며,
상기 세퍼레이터는,
플레이트 형상의 본체와;
상기 본체의 적어도 일면에 오목하게 형성되어 상기 막-전극 어셈블리와 이격되며, 상기 막-전극 어셈블리에 연료 또는 산소를 공급하기 위한 채널; 및
상기 채널의 표면에 제공되며, 나노 스케일의 직경을 가지는 복수의 돌출 기둥을 그 표면에 구비하는 극소수성 고분자층
을 포함하는 연료 전지 스택
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제16항에 있어서,
상기 극소수성 고분자층은 상기 복수의 돌출 기둥과 더불어 그 표면에 마이크로 스케일의 미세 요철을 더욱 형성하는 연료 전지 스택
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18
제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 돌출 기둥은 20nm 내지 200nm의 직경과, 100 이상 2800 이하 범위의 종횡비를 가지는 연료 전지 스택
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제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 극소수성 고분자층은 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 불화 에틸렌프로필 코폴리머(fluoriated ethylene propylene copolymer; FEP), 및 퍼플루오르알콕시(perfluoroalkoxy; PFA) 중 적어도 하나로 제조되는 연료 전지 스택
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20
제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 채널은 바닥면과 측면을 포함하며, 상기 극소수성 고분자층은 상기 채널의 바닥면과 측면 전체에 제공되는 연료 전지 스택
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제20항에 있어서,
상기 본체의 가장자리에 연료 매니폴드와 산소 매니폴드가 위치하고, 상기 채널은 상기 연료 매니폴드와 상기 산소 매니폴드 중 어느 하나에 연결되는 연료 전지 스택
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제21항에 있어서,
상기 채널은 상기 본체의 일면에 형성되는 제1 채널과, 상기 본체의 다른 일면에 형성되는 제2 채널을 포함하며,
상기 제1 채널은 상기 연료 매니폴드와 상기 산소 매니폴드 중 어느 하나에 연결되고, 상기 제2 채널은 상기 연료 매니폴드와 상기 산소 매니폴드 중 다른 하나에 연결되는 연료 전지 스택
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