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연료전지용 막-전극 접합체의 계면 접착층 제조방법, 이를 포함하는 막 전극 접합체 및 연료전지

  • 기술번호 : KST2015115796
  • 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 연료전지용 막 전극 접합체 제조용 코팅액 및 이를 이용한 막 전극 계면접착층의 제조방법, 이를 포함하는 막 전극 접합체 및 연료전지에 관한 것으로서, 제조방법은 수소 이온 전도성 제1고분자 기재에 다공성 가교 제2고분자를 포함하는 코팅층을 형성하고, 상기 코팅층의 표면에 애노드 및 캐소드 전극을 형성하여 가교를 통해 계면 접착층을 형성하는 단계를 포함한다. 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 막 전극 접합체는 촉매층과 고분자 전해질막간의 계면접착력이 향상되어 장기 운전시에도 계면 탈리로 인한 연료전지의 성능 저하를 방지할 수 있다.
Int. CL H01M 4/88 (2006.01) C09J 163/00 (2006.01) H01M 8/10 (2006.01) H01M 8/02 (2006.01)
CPC H01M 4/88(2013.01) H01M 4/88(2013.01) H01M 4/88(2013.01) H01M 4/88(2013.01)
출원번호/일자 1020120013099 (2012.02.09)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2013-0091842 (2013.08.20) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 거절
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.02.09)
심사청구항수 11

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 박정기 대한민국 대전 유성구
2 추민주 대한민국 대전 유성구
3 김완근 대한민국 대전광역시 유성구
4 오근환 대한민국 대전 유성구
5 남관우 대한민국 대전 유성구
6 박현아 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 황이남 대한민국 서울시 송파구 법원로 ***, ****호 (문정동, 대명벨리온지식산업센터)(아시아나국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2012.02.09 수리 (Accepted) 1-1-2012-0104723-15
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2013.05.01 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2013.05.10 수리 (Accepted) 9-1-2013-0038662-23
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.07.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0527220-97
6 거절결정서
Decision to Refuse a Patent		 2013.10.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0755621-28
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
가교 고분자의 전구체, 경화제 및 기공 형성제를 포함하는 계면 접착층 형성용 조성물을 제조하는 단계;수소 이온 전도성 고분자 전해질 막의 일면 또는 양면에 상기 계면 접착층 형성용 조성물을 이용하여 계면 접착층을 형성하는 단계;상기 계면 접착층이 형성된 상기 수소 이온 전도성 고분자 전해질 막의 양면에 애노드 전극 및 캐소드 전극을 형성하는 단계; 및 상기 계면 접착층을 가교하고, 상기 계면 접착층에 기공을 형성하는 단계;를 포함하는 막-전극 접합체의 제조방법
2 2
제 1항에 있어서,상기 수소 이온 전도성 고분자 전해질 막은 측쇄에 술폰산기, 카르복실산기, 인산기 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합물의 양이온 교환기를 갖고 있거나, 주쇄에 이미다졸, 벤즈이미다졸기를 가진 고분자를 사용하는 것을 특징으로 하는 막-전극 접합체의 제조방법
3 3
제 1항에 있어서,상기 가교 고분자의 전구체는 에폭시 말단을 가지고,상기 경화제는 아민 말단기를 가지는 것을 특징으로 하는 막-전극 접합체의 제조방법
4 4
제 3항에 있어서,상기 가교 고분자의 전구체는 비스페놀 에이 디글리시딜애씨드(bisphenol A diglycidyl acid) 말단을 가지고,상기 경화제는 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine) 말단을 가지는 것을 특징으로 하는 막-전극 접합체의 제조방법
5 5
제 1항에 있어서,상기 계면 접착층을 가교하는 단계는, 70 ~ 130℃의 온도 및 500 ~ 2000psi의 압력으로 1 ~ 10분간 유지한 후, 다시 실압에서 70 ~ 130℃의 온도로 1 ~ 5시간 유지하여 가교를 완료하는 것을 특징으로 하는 막-전극 접합체의 제조방법
6 6
제 1항에 있어서,상기 계면 접착층에 기공을 형성하는 단계는, 상기 기공 형성제로 물에 용해되는 저분자량 고분자 또는 70 ~ 130℃에서 열분해 되어 기화하는 이온성 물질을 사용하여 상기 계면 접착층을 가교하는 단계에서 기공이 형성되는 것을 특징으로 하는 계면 접착층을 도입한 막-전극 접합체의 제조방법
7 7
제 1항에 있어서,상기 계면 접착층 형성 공정은 스크린 프린팅법, 스프레이 코팅법, 닥터블레이드를 이용한 코팅법, 그라비어 코팅법, 딥코팅법, 실크스크린법, 페인팅법, 슬롯 다이 코팅법 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 계면 접착층을 도입한 막-전극 접합체의 제조 방법
8 8
제 1항에 있어서,상기 전극 형성 공정은 계면 접착층이 형성된 고분자 전해질 막에 촉매층을 형성한 후 전극 기재를 접합하거나, 또는 촉매층이 형성된 전극 기재와 계면 접착층이 형성된 고분자 전해질막을 접합하여 제조된 것을 특징으로 하는 막-전극 접합체의 제조 방법
9 9
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조된 연료전지용 막-전극 접합체를 이용한 연료전지
10 10
수소 이온 전도성 제 1 고분자 기재;와 상기 제 1 고분자 기재의 적어도 일면에 형성되는 다공성 제 2 고분자를 포함하는 계면 접착층;으로 형성된 고분자 전해질 막;상기 고분자 전해질 막의 일면에 형성되는 애노드 전극; 및상기 고분자 전해질 막의 타면에 형성되는 캐소드 전극;을 포함하는 연료전지용 막-전극 접합체
11 11
제 10항에 있어서,상기 애노드 전극과 캐소드 전극 중에 적어도 하나 이상의 전극과 상기 고분자 전해질 막 사이에 촉매층을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 막-전극 접합체
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