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촉매층 형성용 파우더를 이용한 연료전지용 막전극 접합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 연료전지

  • 기술번호 : KST2015060838
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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 촉매층 형성용 파우더를 이용한 연료전지용 막전극 접합체(Membrane Electrode Assembly, MEA), 이의 제조방법 및 이를 포함하는 연료전지에 관한 것으로서, (a) 금속촉매 또는 탄소계 지지체에 담지된 금속촉매, 폴리머 이오노머 및 용매를 포함하는 촉매층 형성용 잉크를 제조하는 단계; (b) 촉매층 형성용 잉크를 건조하고 분쇄하여 촉매층 형성용 파우더를 제조하는 단계; 및 (c) 촉매층 형성용 파우더를 전해질막 또는 기체확산층의 미리 지정된 위치에 가열압착하는 단계를 포함하는 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법 그리고 이에 의해 제조되는 막전극 접합체 및 이 막전극 접합체를 포함하는 연료전지를 제공한다.본 발명은 건식 방법으로 MEA를 제조하므로, 전해질 막에 직접 촉매층을 형성할 때 전해질 막의 팽윤(swelling)을 억제함으로써, MEA 제조 시 전해질 막의 형태 변화를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
Int. CL H01M 4/88 (2006.01.01) H01M 8/1004 (2016.01.01) H01M 4/92 (2006.01.01) H01M 8/1018 (2016.01.01)
CPC H01M 4/8896(2013.01) H01M 4/8896(2013.01) H01M 4/8896(2013.01) H01M 4/8896(2013.01) H01M 4/8896(2013.01) H01M 4/8896(2013.01)
출원번호/일자 1020100042249 (2010.05.06)
출원인 주식회사 엘지화학
등록번호/일자 10-1267786-0000 (2013.05.21)
공개번호/일자 10-2011-0122915 (2011.11.14) 문서열기
공고번호/일자 (20130531) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2011.05.09)
심사청구항수 7

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 주식회사 엘지화학 대한민국 서울특별시 영등포구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 노태근 대한민국 대전광역시 서구
2 김혁 대한민국 대전광역시 유성구
3 최성호 대한민국 대전광역시 서구
4 이상우 대한민국 대전광역시 서구
5 김지수 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 손창규 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 *** *동 ****호(역삼동, 성지하이츠*차빌딩)(글로벌혜성특허법률사무소)
2 이병현 대한민국 제주특별자치도 제주시 제주대학로 ***, 아라인빌 B동 ***호 (아라일동, 제주대학교)(이병현국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 주식회사 엘지화학 서울특별시 영등포구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2010.05.06 수리 (Accepted) 1-1-2010-0290363-64
2 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)
2010.08.24 수리 (Accepted) 1-1-2010-0544539-38
3 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)
2011.05.09 수리 (Accepted) 1-1-2011-0342384-11
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2012.07.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2012.08.21 수리 (Accepted) 9-1-2012-0064407-17
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2012.11.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0690909-80
7 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2013.01.09 수리 (Accepted) 1-1-2013-0021430-08
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2013.01.11 수리 (Accepted) 1-1-2013-0028567-51
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2013.01.11 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0028609-81
10 등록결정서
Decision to grant
2013.05.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0345677-13
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.01.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-5000389-31
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.12.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-5161532-51
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2018.11.12 수리 (Accepted) 4-1-2018-5227604-80
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2018.12.19 수리 (Accepted) 4-1-2018-5261818-30
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.08.19 수리 (Accepted) 4-1-2019-5164284-96
16 [대리인사임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Resignation of Agent] Report on Agent (Representative)
2020.04.21 수리 (Accepted) 1-1-2020-0407837-50
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
(a) 금속촉매 또는 탄소계 지지체에 담지된 금속촉매, 폴리머 이오노머 및 용매를 포함하는 촉매층 형성용 잉크를 제조하는 단계; (b) 촉매층 형성용 잉크를 건조하고 분쇄하여 촉매층 형성용 파우더를 제조하는 단계; (c) 촉매층 형성용 파우더를 기체확산층의 미리 지정된 위치에 도포하고 가열압착하여 촉매층을 형성하는 단계; 및 (d) 전해질막 상에 상기 촉매층이 접하도록 얹어 놓은 후 다시 가열압착하는 단계;를 포함하며, 상기 가열압착은 1 내지 5 ton의 압력하에서, 120 내지 150℃의 온도로, 1 내지 10분 동안 시행하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법
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제 1 항에 있어서, 금속촉매는 백금, 루테늄, 오스뮴, 팔라듐, 백금-루테늄 합금, 백금-오스뮴 합금, 백금-팔라듐 합금, 및 백금-전이금속 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 단일물 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법
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제 1 항에 있어서, 탄소계 지지체는 흑연(그라파이트), 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 덴카 블랙, 캐천 블랙, 활성 카본, 중다공성 카본, 탄소나노튜브, 탄소나노섬유, 탄소나노혼, 탄소나노링, 탄소나노와이어, 플러렌(C60), 및 수퍼P로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 단일물 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법
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제 1 항에 있어서, 폴리머 이오노머는 나피온 이오노머 또는 술포네이티드 폴리트리플루오르스티렌인 것을 특징으로 하는 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법
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제 1 항에 있어서, 연료전지용 막전극 접합체는 폴리머 이오노머의 합량이 금속촉매 100 중량부를 기준으로 20 내지 40 중량부인 것을 특징으로 하는 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법
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제 1 항에 있어서, 용매는 물, 부탄올, 이소프로판올(isopropanol), 메탄올, 에탄올, n-프로판올, n-부틸 아세테이트 및 에틸렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 단일물 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법
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제 1 항에 있어서, 전해질막은 퍼플루오르술폰산 폴리머, 탄화수소계 폴리머, 폴리이미드, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리포스파진, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에세테르, 도핑된 폴리벤즈이미다졸, 폴리에테르케톤, 폴리술폰, 이들의 산 및 이들의 염기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법
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