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고분자 전해질 연료전지(PEMFC)의 막-전극접합체(MEA)에 포함되는 촉매전극으로서,전기장에 의해 전하를 띈 정전분무용 잉크를 정전분무용 액적으로 분산시켜 분무하는 정전분무공정을 통해 상기 정전분무용 잉크가 적층되어 형성되는 정전분무 층을 포함하고,상기 정전분무공정은 정전분무공정변수의 조절에 따라 정전분무물질 전달모드를 설정하며, 상기 정전분무공정변수는 상기 정전분무용 잉크를 공급하는 속도와 상기 전기장을 형성하는 전압의 세기이며, 상기 정전분무물질 전달모드는상기 정전분무 층이 도트형 패턴으로 형성되는 드롭모드(drop mode), 그리고상기 정전분무 층의 두께와 상기 정전분무 층에 형성되는 기공의 구조를 제어하는 제팅모드(jetting mode)를 포함하며,상기 제팅모드는 상기 드롭모드보다 상기 정전분무용 잉크를 공급하는 속도가 크거나 상기 전압의 세기가 클 때 설정되는 모드인 촉매전극
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제1항에서,잉크젯노즐로부터 잉크젯용 잉크를 토출하는 잉크젯프린팅공정을 통해 상기 잉크젯용 잉크가 적층되어 형성되는 잉크젯 층을 더 포함하고,상기 잉크프린팅공정은 잉크젯공정변수의 조절에 따라 잉크젯물질 전달모드를 설정하는 촉매전극
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제4항에서,상기 잉크젯공정변수는 상기 잉크젯노즐의 크기와 상기 잉크젯용 잉크가 토출되는 주기인 촉매전극
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제4항에서,상기 잉크젯물질 전달모드는상기 잉크젯용 잉크가 잉크젯용 액적으로 토출되어 상기 잉크젯 층이 도트형 패턴으로 형성되는 도트모드, 그리고상기 잉크젯용 잉크가 연속으로 토출되어 상기 잉크젯 층이 라인형 패턴으로 형성되는 연속모드를 포함하며,상기 연속모드는 상기 도트모드보다 상기 잉크젯노즐의 크기가 크거나 상기 잉크젯용 잉크가 토출되는 주기가 짧을 때 설정되는 모드인 촉매전극
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제1항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,상기 정전분무용 잉크는 촉매물질과 이온전도성 폴리머가 용매와 함께 잉크화되어 형성되고, 상기 촉매물질은 백금촉매(Pt)를 포함하며,상기 정전분무 층은 상기 백금촉매가 균질하게 분포되는 균질층 및 상기 백금촉매가 경사구조로 형성되는 경사층 중 어느 하나를 포함하는 촉매전극
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제7항에서,상기 경사구조는 상기 경사층의 두께 방향을 따라 상기 촉매물질에 대한 상기 백금촉매의 함량이 조정되도록 상기 정전분무용 잉크를 분무하여 상기 경사층이 다층으로 적층되게 하는 구조인 촉매전극
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제7항에서,상기 촉매물질은 상기 백금촉매를 동일한 함량으로 포함하고,상기 경사구조는 상기 경사층의 두께 방향을 따라 상기 정전분무용 잉크에 대한 상기 촉매물질의 질량비가 조정되도록 상기 정전분무용 잉크를 분무하여 상기 경사층이 다층으로 적층되게 하는 구조인 촉매전극
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제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,상기 정전분무용 잉크와 상기 잉크젯용 잉크는 촉매물질과 이온전도성 폴리머가 용매와 함께 잉크화되어 형성되고, 상기 촉매물질은 백금촉매(Pt)를 포함하며,상기 정전분무 층과 상기 잉크젯 층은 각각 상기 백금촉매가 균질하게 분포되는 균질층 및 상기 백금촉매가 경사구조로 형성되는 경사층 중 어느 하나를 포함하는 촉매전극
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제10항에서,상기 경사구조는 상기 경사층의 두께 방향을 따라 상기 촉매물질에 대한 상기 백금촉매의 함량이 조정되도록 상기 정전분무용 잉크를 분무하거나 상기 잉크젯용 잉크를 토출하여, 상기 경사층이 다층으로 적층되게 하는 구조인 촉매전극
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제10항에서,상기 촉매물질은 상기 백금촉매를 동일한 함량으로 포함하고,상기 경사구조는 상기 경사층의 두께 방향을 따라 상기 정전분무용 잉크에 대한 상기 촉매물질의 질량비가 조정되도록 상기 정전분무용 잉크를 분무하여 상기 경사층이 다층으로 적층되게 하는 구조 및 상기 경사층의 두께 방향을 따라 상기 잉크젯용 잉크에 대한 상기 촉매물질의 질량비가 조정되도록 상기 잉크젯용 잉크를 토출하여 상기 경사층이 다층으로 적층되게 하는 구조 중 어느 하나인 촉매전극
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고분자 전해질 연료전지(PEMFC)의 막-전극접합체(MEA)에 포함되는 촉매전극을 제조하는 촉매전극 제조방법으로서,전기장에 의해 전하를 띈 정전분무용 잉크를 정전분무용 액적으로 분산시켜 분무하는 정전분무공정을 통해 상기 정전분무용 잉크를 적층하여 정전분무 층을 형성하는 단계를 포함하고,상기 정전분무공정은 정전분무공정변수의 조절에 따라 정전분무물질 전달모드를 설정하며, 잉크젯노즐로부터 잉크젯용 잉크를 토출하는 잉크젯프린팅공정을 통해 상기 잉크젯용 잉크를 적층하여 잉크젯 층을 형성하는 단계를 더 포함하고,상기 잉크프린팅공정은 잉크젯공정변수의 조절에 따라 잉크젯물질 전달모드를 설정하는 촉매전극 제조방법
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