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연료전지용 전극, 이를 포함하는 막-전극 접합체 및 이의 제조방법(An electrode for fuel cell, a membrane-electrode assembly comprising the same and a preparation method thereof)

  • 기술번호 : KST2017008606
  • 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 발명에 따르면, 다공성 고분자 필름에 관통 홀을 만들고 그 홀에 전극촉매층을 형성시킴으로써 수직배향 구조의 전극촉매층을 구현할 수 있다. 이와 같이 구현된 연료전지용 전극은 위에서 살펴본 Murtata와 Debe 등의 문헌의 수직 배향된 전극 구조와 매우 유사한 구조를 지니게 되며, 다만 촉매 자체가 수직 배향 구조를 지니는 대신에 본 발명에서는 통상적으로 그 자체로 그대로 사용되는 Pt/C 촉매가 모여서 형성되는 촉매층을 수직 배향 구조로 구현할 수 있게 된다. 결과적으로 상대적으로 간단한 구현 방법을 통해서도 산소 확산 속도가 매우 빠른 이상적인 구조의 전극을 구현할 수 있다는 장점이 있다.
Int. CL H01M 4/86 (2016.01.06) H01M 4/92 (2016.01.06) H01M 4/88 (2016.01.06) H01M 8/10 (2016.01.06)
CPC H01M 4/8657(2013.01) H01M 4/8657(2013.01) H01M 4/8657(2013.01) H01M 4/8657(2013.01) H01M 4/8657(2013.01) H01M 4/8657(2013.01) H01M 4/8657(2013.01) H01M 4/8657(2013.01) H01M 4/8657(2013.01) H01M 4/8657(2013.01)
출원번호/일자 1020150159975 (2015.11.13)
출원인 한국에너지기술연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2017-0056377 (2017.05.23) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호 1020180057719;
심사청구여부/일자 Y (2015.11.13)
심사청구항수 13

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 임성대 대한민국 대전광역시 유성구
2 김창수 대한민국 인천광역시 중구
3 박구곤 대한민국 대전광역시 유성구
4 양태현 대한민국 대전광역시 유성구
5 박석희 대한민국 대전광역시 유성구
6 김민진 대한민국 대전광역시 유성구
7 손영준 대한민국 대전광역시 유성구
8 배병찬 대한민국 대전광역시 유성구
9 김승곤 대한민국 대전광역시 유성구
10 황선미 대한민국 대전광역시 유성구
11 이원용 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인충현 대한민국 서울특별시 서초구 동산로 **, *층(양재동, 베델회관)

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		 2015.11.13 수리 (Accepted) 1-1-2015-1109747-09
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2016.04.11 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2016.06.10 수리 (Accepted) 9-1-2016-0025614-52
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.19 수리 (Accepted) 4-1-2017-5010650-13
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2017.02.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0153777-26
6 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2017.04.28 수리 (Accepted) 1-1-2017-0421596-87
7 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2017.05.31 수리 (Accepted) 1-1-2017-0519818-48
8 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2017.06.30 수리 (Accepted) 1-1-2017-0628895-77
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2017.07.24 수리 (Accepted) 1-1-2017-0711945-98
10 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2017.07.24 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2017-0711947-89
11 거절결정서
Decision to Refuse a Patent		 2017.12.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0909615-15
12 [법정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
 2018.01.29 수리 (Accepted) 1-1-2018-0099874-99
13 법정기간연장승인서
 2018.02.05 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2018-0020524-99
14 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2018.02.12 수리 (Accepted) 1-1-2018-0149838-62
15 [명세서등 보정]보정서(재심사)
Amendment to Description, etc(Reexamination)		 2018.02.12 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2018-0149853-47
16 거절결정서
Decision to Refuse a Patent		 2018.03.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0203668-00
17 [법정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
 2018.04.20 수리 (Accepted) 1-1-2018-0393498-43
18 법정기간연장승인서
 2018.04.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2018-0062778-41
19 [분할출원]특허출원서
[Divisional Application] Patent Application		 2018.05.21 수리 (Accepted) 1-1-2018-0497455-07
20 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.01.08 수리 (Accepted) 4-1-2019-5004978-55
21 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166803-39
22 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166801-48
23 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
(a) 복수 개의 관통 홀을 포함하는 다공성 고분자 필름,(b) 상기 관통 홀 내부에 충진 되어 있는 전극 촉매층을 포함하는 연료전지용 전극으로서;상기 전극촉매층은 이오노머 고분자에 분산되어 있는, 담지체에 담지된 전극촉매 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 전극
2 2
제1항에 있어서, 상기 다공성 고분자의 평균 기공 크기는 0
3 3
제2항에 있어서, 상기 관통 홀의 면적은 0
4 4
제3항에 있어서, 상기 관통 홀의 간격은 0
5 5
제4항에 있어서, 상기 관통 홀은 모양은 원형 또는 다각형 모양이고, 위치는 일정한 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지용 전극
6 6
제5항에 있어서, 상기 관통 홀은 가로 변의 길이가 0
7 7
제1항에 있어서, 상기 전극촉매 백금 입자의 평균 크기는 2 내지 10 nm이고, 상기 전극촉매 백금 입자의 담지량은 총 촉매 중량 대비 백금 무게를 기준으로 하였을 때 10 내지 60 중량%인 것을 특징으로 하는 연료전극용 전극
8 8
제7항에 있어서, 상기 이오노머의 함량은 총 촉매 무게 대비 이오노머 무게를 기준으로 하였을 때 5 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는 연료전극용 전극
9 9
제8항에 있어서, 상기 연료전지용 전극의 두께는 5 내지 50 μm인 것을 특징으로 하는 연료전지용 전극
10 10
(A) 고분자 전해질막,(B) 상기 고분자 전해질막의 일면에 위치한 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 연료전지용 전극,(C) 상기 고분자 전해질막의 타면에 위치한 상대전극을 포함하는 막-전극 접합체
11 11
(A) 고분자 전해질막,(B) 상기 고분자 전해질막의 일면에 위치한 제2항에 따른 연료전지용 공기극,(C) 상기 고분자 전해질막의 타면에 위치한 연료극을 포함하는 막-전극 접합체
12 12
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 연료전지용 전극을 포함하는 연료전지
13 13
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 연료전지용 전극을 포함하는 고분자 전해질 연료전지
14 14
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 연료전지용 전극을 포함하는 장치로서,상기 장치는 운송수단, 가정용 연료전지, 휴대용 연료전지 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 장치
15 15
(A) 복수 개의 관통 홀을 포함하는 다공성 고분자 필름의 상기 관통 홀 내부에 전극촉매 슬러리를 채우는 단계,(B) 상기 관통 홀 내부에 전극 촉매 슬러리가 채워진 다공성 고분자 필름을 건조하는 단계를 포함하는 연료전지용 전극 제조방법
16 16
제15항에 있어서, 상기 (A) 단계 전에 하기 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 전극 제조방법:(A') 다공성 고분자 필름에 레이저 가공을 통해서 복수 개의 관통 홀을 형성시킴으로써 상기 복수 개의 관통 홀을 포함하는 다공성 고분자 필름을 수득하는 단계
17 17
제15항에 있어서, 상기 (A) 단계 전에 하기 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 전극 제조방법:(A1) 실리콘 웨이퍼 표면에, 서로 연결되어 있는 음각 패턴을 형성하는 단계,(A2) 상기 음각 패턴 내에 다공성 고분자 층을 형성하는 단계,(A3') 상기 실리콘 웨이퍼를 제거하거나 또는 상기 실리콘 웨이퍼로부터 상기 다공성 고분자 층을 분리함으로써 상기 복수 개의 관통 홀을 포함하는 다공성 고분자 필름을 수득하는 단계
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1 KR101901376 KR 대한민국 FAMILY

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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업통상자원부 한국에너지기술연구원 [에기평]신재생에너지 국제공동연구사업 고분자 전해질 연료전지용 이오노머 및 이오노머/촉매 계면 구조 연구