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연료전지용 이온전도성 고분자 전해질막의 표면을 개질시켜 연료물질의 투과도를 낮추기 위한 연료전지용 고분자 전해질 복합막으로서, 술폰산 고분자 전해질막에 염기성 고분자와 무기물을 혼합한 산/염기/무기물 고분자 전해질막으로 이루어지며,술폰산 고분자 전해질막 및 염기성 고분자는 하기 식에 따라 혼합된 연료전지용 고분자 전해질 복합막:상기 식에서, w1과 w2는 각각 술폰산 고분자의 무게 및 염기성 고분자의 무게이며, 상기 술폰산 고분자 전해질막의 EW(EWNafion)는 400 내지 1200의 범위이고, 염기성 고분자의 EW(EWBasepolymer)는 전체 EW가 400 내지 2000의 범위로 조절되도록 조절된다
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제1항에 있어서, 상기 술폰산 고분자 전해질막이 과불소화술폰산 계열의 나피온, 다우 케미칼 막, 플레미온, 아씨플렉스, 발라드 막; 탄화수소 계열의 술폰화된 폴리이미드(PI), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 막, 술폰화된 폴리포스포진 막, 술폰화된 폴리에테르술폰(PES) 막, 술폰화된 폴리벤지미다졸(PBI) 막, 술폰화된 폴리페닐렌설폰 (PPS), 술폰화된 폴리스타이렌 (PS), 술폰화된 폴리페놀 레진, 술폰화된 폴리페닐렌 옥사이드 (PPO), 술폰화된 폴리실리케이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 고분자 전해질 복합막
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제1항에 있어서, 상기 염기성 고분자는 폴리벤지미다졸 (PBI), 폴리에틸렌 이민 (PEI), 폴리 아닐린(PAn), 폴리 (4-비닐피리딘)(P4VP), 폴리피롤 (PPy)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 고분자 전해질 복합막
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제1항에 있어서, 상기 무기물은 지르코늄 포스페이트 (zirconium phosphate) 또는 지르코늄 포스페이트 유도체를 포함하며, 상기 지르코늄 포스페이트 (zirconium phosphate) 또는 지르코늄 포스페이트 유도체는 알파 또는 감마 형태를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 고분자 전해질 복합막
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제 4항에 있어서, 상기 지르코늄 포스페이트 유기 유도체는 하기 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 고분자 전해질 복합막
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제 5항에 있어서, 상기 R은 메틸 포스포닉산 (methyl phosphonic acid), 에틸 포스포닉산 (ethyl phosphonic acid), 프로필 포스포닉산 (propyl phosphonic acid), 하이드로시메틸 포스포닉산 (hydroxymethyl phosphonic acid), 페닐 포스포닉산 (phenyl phosphonic acid), 1,4-벤젠다이포스포닉산 (1,4-benzene diphosphonic acid), 4,4`-바이페닐렌 비스포스포닉 산 (4,4ㅇ-Biphenylene bisphosphonic acid), m-설포 페닐포스포닉산 (m-sulfo phenyl phosphonic acid), 2-플로로화 5-설폰벤질 포스포닉산 (2-fluoro 5-sulfobenzyl phophonic acid), 4-플로로 3-설폰벤질 포스포닉산 (4-fluoro 3-sulfobenzyl phophonic acid), 2,4-다이플로로화 3-설폰벤질 포스포닉산 (2,4-difluoro 3-sulfobenzyl phophonic acid)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 고분자 전해질 복합막의 제조 방법
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제 1항 내지 6항 중 어느 한 항에 따른 연료전지용 고분자 전해질 복합막을 포함하는 것을 특징으로 하는 전해질막-전극 접합체
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a) 술폰산 이온전도성 고분자 전해질막을 용매를 이용하여 균일한 용액으로 제조하는 단계; b) 염기성 고분자를 용매를 사용하여 균일한 용액을 제조하는 단계:c) 상기 단계 a)의 술폰산 이온전도성 고분자 전해질막 용액 및 단계 b)의 염기성 고분자 용액을 혼합하여 산/염기 복합체 고분자 용액을 제조하는 단계로서, 단계 a)의 술폰산 이온전도성 고분자 전해질막 용액 및 단계 b)의 염기성 고분자 용액을 하기 식에 따라 혼합하는 단계;d) 상기 산/염기 복합체 고분자 용액에 지르코늄 포스페이트 또는 지르코늄 포스페이트 유도체를 혼합하는 단계를 포함하는 산/염기/무기물 고분자 전해질막으로 이루어진 연료전지용 고분자 전해질 복합막을 제조하는 방법:상기 식에서, w1과 w2는 각각 술폰산 고분자의 무게 및 염기성 고분자의 무게이며, 상기 술폰산 고분자 전해질막의 EW(EWNafion)는 400 내지 1200의 범위이고, 염기성 고분자의 EW(EWBasepolymer)는 전체 EW가 400 내지 2000의 범위로 조절되도록 조절된다
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제 8항에 있어서, 상기 단계 a)의 술폰산 이온전도성 고분자 전해질막 용액은 5~40 중량%이고 단계 b)의 염기성 고분자 용액은 5~40 중량%이고, 단계 d)의 지르코늄 포스페이트 또는 지르코늄 포스페이트 유도체의 함량은 5~40중량%인 것을 특징으로 하는 연료전지용 고분자 전해질 복합막을 제조하는 방법
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