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왕겨를 사용한 연료전지용 나노 다공성 카본계 촉매 담지체의 제조 방법과 이를 포함하는 직접메탄올 및 고분자 전해질 연료전지

  • 기술번호 : KST2015153578
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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 카본계 다공성 촉매 담지체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벼 또는 속새과 식물을 증류수로 세척하고, 건조시키는 제1 단계; 상기 제1 단계에서 건조된 벼 또는 속새과 식물을 분쇄기로 분쇄하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 분쇄된 벼 또는 속새과 식물을 열처리하는 제3 단계; 상기 제3 단계에서 열처리된 벼 또는 속새과 식물을 탄화처리하여 실리카/카본 복합체를 제조하는 제4 단계; 상기 제4 단계에서 제조된 실리카/카본 복합체를 1차 산처리하는 제5 단계; 및 상기 제4 단계에서 1차 산처리된 실리카/카본 복합체를 2차 산처리하여 실리카가 추출된 카본계 촉매 담지체를 제조하는 제6 단계;를 포함한다.연료전지용 나노 다공성 카본계 촉매 담지체는 상기와 같이 제조함으로써, 메조 다공성 기공 구조를 형성하여, 우수한 촉매 담지 특성을 가지며, 연료 산화 및 산소 환원 성능을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따른 백금/루테늄 촉매 혹은 백금 촉매는 왕겨 식물체 세포 내에 무기질 실리카가 나노 구조로 분산되어 있는 부분을 산처리하여 제거함으로서 나노 분산 기공을 형성하도록 하여 우수한 연료전지 성능과 장기 내구성을 얻을 수 있다. 또한, 농업 부산물을 사용하므로 저가화를 통해 대량생산이 용이하다.
Int. CL B01J 21/18 (2006.01) B01J 35/02 (2006.01) B01J 37/12 (2006.01)
CPC B01J 37/0027(2013.01) B01J 37/0027(2013.01) B01J 37/0027(2013.01) B01J 37/0027(2013.01) B01J 37/0027(2013.01) B01J 37/0027(2013.01)
출원번호/일자 1020130078788 (2013.07.05)
출원인 한국에너지기술연구원
등록번호/일자 10-1423754-0000 (2014.07.21)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20140801) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.07.05)
심사청구항수 18

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이봉도 대한민국 대전 유성구
2 백동현 대한민국 대전 유성구
3 정두환 대한민국 대전 유성구
4 김상경 대한민국 대전 유성구
5 임성엽 대한민국 대전 유성구
6 이병록 대한민국 대전 동구
7 남기돈 대한민국 경북 포항시 남구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 노경규 대한민국 서울시 서초구 반포대로**길 ** 매강빌딩 *층(에이치앤에이치국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2013.07.05 수리 (Accepted) 1-1-2013-0605856-75
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.01.07 수리 (Accepted) 4-1-2014-5003356-15
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2014.05.07 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2014.06.11 수리 (Accepted) 9-1-2014-0048843-15
5 등록결정서
Decision to grant
2014.06.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0432679-68
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.03.10 수리 (Accepted) 4-1-2015-0013224-83
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2017.01.19 수리 (Accepted) 4-1-2017-5010650-13
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.01.08 수리 (Accepted) 4-1-2019-5004978-55
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166803-39
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166801-48
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.09.01 수리 (Accepted) 4-1-2020-5197654-62
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
벼 또는 속새과 식물을 증류수로 세척하고, 건조시키는 제1 단계;상기 제1 단계에서 건조된 벼 또는 속새과 식물을 분쇄기로 분쇄하는 제2 단계;상기 제2 단계에서 분쇄된 벼 또는 속새과 식물을 열처리하는 제3 단계;상기 제3 단계에서 열처리된 벼 또는 속새과 식물을 탄화처리하여 실리카/카본 복합체를 제조하는 제4 단계;상기 제4 단계에서 제조된 실리카/카본 복합체를 1차 산처리하는 제5 단계; 및 상기 제4 단계에서 1차 산처리된 실리카/카본 복합체를 2차 산처리하여 실리카가 추출된 카본계 촉매 담지체를 제조하는 제6 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 나노 다공성 카본계 촉매 담지체 제조방법
2 2
제1항에 있어서,상기 카본계 촉매 담지체를 이산화탄소(CO2) 가스로 활성화 시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 나노 다공성 카본계 촉매 담지체 제조방법
3 3
제2항에 있어서,상기 활성화는 900 내지 1100℃ 온도 1 내지 5 시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 나노 다공성 카본계 촉매 담지체 제조방법
4 4
제1항에 있어서,상기 제1 단계에서 건조는 110℃에서 10 내지 24시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 나노 다공성 카본계 촉매 담지체 제조방법
5 5
제1항에 있어서,상기 제2 단계에서 벼 또는 속새과 식물은 입경이 0
6 6
제1항에 있어서,상기 제3 단계에서 열처리는 200 내지 300℃에서 1 내지 5 시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 나노 다공성 카본계 촉매 담지체 제조방법
7 7
제1항에 있어서,상기 제4 단계에서 탄화처리는 500 내지 800℃에서 1 내지 5 시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 나노 다공성 카본계 촉매 담지체 제조방법
8 8
제1항에 있어서,상기 제5 단계에서 실리카/카본 복합체는 불산으로 1차 산처리되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 나노 다공성 카본계 촉매 담지체 제조방법
9 9
제1항에 있어서,상기 1차 산처리는 50 내지 80℃의 온도에서 1 내지 5시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 나노 다공성 카본계 촉매 담지체 제조방법
10 10
제1항에 있어서,상기 제5 단계에서 1차 산처리 된 실리카/카본 복합체는 황산, 질산 및 염산으로 이루어진 군에서 선택되어 2차 산처리되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 나노 다공성 카본계 촉매 담지체 제조방법
11 11
제1항에 있어서,상기 2차 산처리는 50 내지 80℃의 온도에서 1 내지 5시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 나노 다공성 카본계 촉매 담지체 제조방법
12 12
제1항에 있어서,상기 벼과 식물은 벼, 대나무, 갈대, 물대, 띠, 피, 억새, 조릿대풀, 잔디, 줄, 기장, 수수, 사탕수수, 옥수수, 밀, 보리, 귀리 및 나래새로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 속새과 식물은 속새 및 쇠뜨기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 나노 다공성 카본계 촉매 담지체 제조방법
13 13
제1항에 있어서,상기 벼과 식물은 왕겨를 사용하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 나노 다공성 카본계 촉매 담지체 제조방법
14 14
제1항 내지 13항 중 어느 한 항의 제조방법을 채용하여 제조된 연료전지용 나노 다공성 카본계 촉매 담지체
15 15
연료극;공기극;고분자 전해질막; 및 분리판;을 포함하며,상기 연료극은 백금 촉매 또는 백금/루테늄 촉매, 상기 공기극은 백금 촉매 또는 백금계 합금 촉매가 제14항에서 제조된 연료전지용 카본계 다공성 촉매 담지체에 각각 담지되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 전해질 연료전지
16 16
제15항에 있어서,상기 연료극에 포함된 백금의 함량은 20 내지 50 중량부, 상기 공기극에 담지된 백금 또는 백금계 합금의 함량은 20 내지 50 중량부인 것을 특징으로 하는 고분자 전해질 연료전지
17 17
연료극;공기극;고분자 전해질막; 및 분리판;을 포함하며,상기 연료극은 백금/루테늄 촉매, 상기 공기극은 백금 촉매 또는 백금계 합금 촉매가 제14항에서 제조된 연료전지용 카본계 다공성 촉매 담지체에 각각 담지되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 직접 메탄올 연료전지
18 18
제17항에 있어서,상기 연료극에 포함된 백금/루테늄의 함량은 40 내지 85 중량부, 상기 공기극에 담지된 백금 또는 백금계 합금의 함량은 40 내지 85 중량부인 것을 특징으로 하는 직접 메탄올 연료전지
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패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 지식경제부 한국에너지기술연구원 자체연구사업/제주글로벌연구센터 현지연구사업 전기자동차용 연료전지(DMFC)/배터리 하이브리드 동력원 기술 개발 및 성능 평가