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(a) 금속(Ⅳ) 알콕사이드 또는 금속(Ⅳ) 염; 금속과 배위결합하는 리간드; 및 산(acid)을 혼합하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계의 혼합물에 실리콘 알콕사이드; 및 산을 첨가하여 금속(Ⅳ)-실리케이트 전구체 용액을 준비하는 단계; 및
(c) 상기 금속(Ⅳ)-실리케이트 전구체 용액에 인산 또는 폴리인산을 첨가, 혼합하는 단계를 포함하여 제조되는 것이 특징인
하기 화학식 1로 표시되는 금속(Ⅳ)-실리케이트-포스페이트(MSP)
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제1항에 있어서, 상기 M은 Zr인 것이 특징인 금속(Ⅳ)-실리케이트-포스페이트
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유기 고분자 및 하기 화학식 1로 표시되는 금속(Ⅳ)-실리케이트-포스페이트(MSP)를 포함하되,
(i) 상기 유기 고분자 또는 이의 용액; 및 상기 금속(Ⅳ)-실리케이트-포스페이트 또는 이의 용액을 혼합하여 이들의 혼합물을 준비하는 단계; 및
(ii) 상기 혼합물을 사용하여 막을 성형하는 단계를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 유기/무기 복합 전해질막
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제4항에 있어서, 상기 금속(Ⅳ)-실리케이트-포스페이트(MSP)는 상기 유기 고분자 매트릭스에 분산되어 있는 것이 특징인 유기/무기 복합 전해질막
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6
제4항에 있어서, 상기 유기 고분자는 폴리아릴렌에테르(polyaryleneether, PAE), 폴리에테르에테르케톤 (polyetheretherketone, PEEK), 폴리에테르에테르술폰 (polyetherethersulfone, PEES), 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride, PVDF), 나피온(Nafion), 폴리아졸(polyazole), 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA), 폴리페닐렌 옥사이드(polyphenylene oxide), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리술폰, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리이미드(polyimide), 폴리아미드(polyamide), 폴리퀴녹살린, (포스페이티드) 폴리포스파젠 및 폴리벤즈이미다졸로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고분자인 것이 특징인 유기/무기 복합 전해질막
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7
제6항에 있어서, 상기 유기 고분자는 설폰산기, 인산기, 히드록시기, 및 카르복실산기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수소이온 교환기를 갖는 유기 고분자인 것을 특징으로 하는 유기/무기 복합 전해질막
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제4항에 있어서, 상기 금속(Ⅳ)-실리케이트-포스페이트는 상기 유기 고분자 100 중량부 대비 0
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10
유기 고분자 및 하기 화학식 1로 표시되는 금속(Ⅳ)-실리케이트-포스페이트(MSP)를 포함하되,
(i) 상기 유기 고분자 또는 이의 용액; 및 금속(Ⅳ)-실리케이트 전구체 용액을 혼합하여 이들의 혼합물을 준비하는 단계; 및
(ii) 상기 혼합물을 사용하여 막을 성형한 후, 인산 처리하는 단계를 포함하여 제조되는 것이 특징인 유기/무기 복합 전해질막
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11
제10항에 있어서, 상기 금속(Ⅳ)-실리케이트 전구체 용액은
(a) 금속(Ⅳ) 알콕사이드 또는 금속(Ⅳ) 염; 금속과 배위결합하는 리간드; 및 산(acid)을 혼합하는 단계; 및
(b) 상기 (a) 단계의 혼합물에 실리콘 알콕사이드; 및 산을 첨가하는 단계를 포함하여 제조되는 것이 특징인 유기/무기 복합 전해질막
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12
기체 확산층의 일면 또는 양면 상에 하기 화학식 1로 표시되는 금속(Ⅳ)-실리케이트-포스페이트(MSP)가 포함된 촉매층이 형성되되,
촉매, 유기 고분자, 용매 및 상기 금속(Ⅳ)-실리케이트-포스페이트를 포함하는 혼합용액을 기체 확산층에 도포 및 건조시켜 제조되는 것이 특징인 전극
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13
제12항에 있어서, 상기 촉매층은 촉매와 금속(Ⅳ)-실리케이트-포스페이트(MSP)를 기체 확산층 상에 고정 및 연결하는 수소이온 전도성 유기 고분자를 포함하는 것이 특징인 전극
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14
제13항에 있어서, 상기 유기 고분자는 설폰산기, 인산기, 히드록시기, 및 카르복실산기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수소이온 교환기를 갖는 유기 고분자인 것이 특징인 전극
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제12항에 있어서, 상기 금속(Ⅳ)-실리케이트-포스페이트는 촉매층에 사용되는 유기 고분자 100 중량부 대비 0
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삭제
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기체 확산층의 일면 또는 양면 상에 하기 화학식 1로 표시되는 금속(Ⅳ)-실리케이트-포스페이트(MSP)가 포함된 촉매층이 형성되되,
촉매, 유기 고분자, 용매 및 금속(Ⅳ)-실리케이트 전구체 용액을 포함하는 혼합용액을 가스 확산층에 도포 및 건조시킨 후, 인산 처리하여 제조되는 것이 특징인 전극
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18
제17항에 있어서, 상기 금속(Ⅳ)-실리케이트 전구체 용액은
(a) 금속(Ⅳ) 알콕사이드 또는 금속(Ⅳ) 염; 금속과 배위결합하는 리간드; 및 산(acid)을 혼합하는 단계; 및
(b) 상기 (a) 단계의 혼합물에 실리콘 알콕사이드; 및 산을 첨가하는 단계를 포함하여 제조되는 것이 특징인 전극
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19
캐소드; 애노드; 및 상기 캐소드와 애노드 사이에 위치하는 전해질막을 포함하는 막전극 접합체에 있어서,
(i) 상기 전해질막은 제4항 내지 제8항, 제10항 및 제11항 중 어느 한 항의 유기/무기 복합 전해질막; 또는 (ii) 상기 캐소드, 또는 애노드, 또는 이들 모두는 제12항 내지 제15항, 제17항 및 제18항 중 어느 한 항의 전극; 또는 상기 (i)과 (ii) 모두인 것이 특징인 막전극 접합체(MEA)
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제19항에 있어서, 상기 캐소드; 애노드; 및 상기 캐소드와 애노드 사이에 위치하는 전해질막을 밀착시킨 상태에서 100 내지 400℃로 열압착하여 제조되는 것이 특징인 막전극 접합체
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제19항의 막전극 접합체(MEA)를 포함하는 연료전지
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제21항에 있어서, 상기 연료전지는 고분자 전해질 연료전지, 직접 액체 연료전지, 직접 메탄올 연료전지, 직접 개미산 연료전지, 직접 에탄올 연료전지 또는 직접 디메틸에테르 연료전지인 것이 특징인 연료전지
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