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(a) 다공성 전극기재의 일면 상에 절연층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재를 제조하는 단계;(b) 상기 절연층/다공성 전극기재의 다공성 전극기재의 타면 상에 전도성 물질을 전기도금함으로써 전도성 물질을 포함하는 촉매층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재/촉매층을 제조하는 단계;(c) 상기 절연층/다공성 전극기재/촉매층에서 절연층을 제거하여 다공성 전극기재/촉매층을 제조하는 단계; 및(d) 다공성 전극기재/촉매층의 다공성 전극기재의 일면 상에 발수층을 형성하여 발수층/다공성 전극기재/촉매층을 포함하는 전극 적층체를 제조하는 단계;를포함하는 전극 적층체의 제조방법
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제1항에 있어서,단계 (a)가(a-1) 실리카 전구체를 용매에 용해하여 코팅용액을 제조하는 단계; 및(a-2) 상기 코팅용액을 상기 다공성 전극기재의 일면 상에 코팅하고 축합반응시켜 실리카를 포함하는 절연층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법
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제2항에 있어서,상기 실리카 전구체가 아래 구조식 1로 표시되는 화합물 및 구조식 2로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법:[구조식 1]상기 구조식 1에서,R1 내지 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C6 알킬기이고,Y1은 산소원자이고,Y2 내지 Y4는 각각 독립적으로 원자가 결합 또는 산소원자이고,[구조식 2]상기 구조식 2에서,R5 내지 R7는 각각 독립적으로 C1 내지 C3 알킬기이고,R8은 C1 내지 C5 알킬렌기이다
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제3항에 있어서,상기 구조식 1에서,R1 내지 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C3 알킬기인 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법
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제3항에 있어서,상기 구조식 1로 표시되는 화합물이 테트라에톡시실란(TEOS, Tetraethoxysilane) 및 트리에톡시메틸실란(MTES, Triethoxymethylsilane)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 구조식 2로 표시되는 화합물이 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란(GPTMS, 3-Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법
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제2항에 있어서,상기 단계 (a-2)의 코팅은 스프레이 코팅에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 다공성 전극기재가 다공성 카본필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 단계 (b)가 (b-1) 상기 절연층/다공성 전극기재를 도금용액에 함침하는 단계; 및(b-2) 상기 절연층/다공성 전극기재가 함침된 도금용액에 전류를 인가하여 다공성 전극기재의 타면 상에 전도성 물질을 전기도금함으로써 전도성 물질을 포함하는 촉매층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재/촉매층을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 전도성 물질이 은, 백금, 주석, 구리, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 인듐, 알루미늄, 철, 로듐, 루테늄, 오스뮴, 코발트, 몰리브덴, 아연, 바나듐, 텅스텐, 티탄, 망간, 크롬, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 단계 (c)가 상기 절연층/다공성 전극기재/촉매층을 염기성 용액과 접촉시켜 절연층을 제거하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법
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제1항에 있어서,단계 (d)가(d-1) 발수층 전구체를 용매에 용해하고 발수층 전구체 용액을 제조하는 단계; 및(d-2) 상기 발수층 전구체 용액을 상기 다공성 전극기재의 일면 상에 코팅하고 건조시켜 발수층/다공성 전극기재/촉매층을 포함하는 전극을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법
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제11항에 있어서,상기 발수층 전구체가 아래 구조식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법:[구조식 2]상기 구조식 2에서,X1 내지 X3는 각각 독립적으로 불소원자, 염소원자, 브롬원자 또는 요오드원자이고,m은 1 내지 5의 정수 중 어느 하나이고,n은 2 내지 10의 정수 중 어느 하나이다
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제12항에 있어서,상기 발수층 전구체가 1H, 1H, 2H, 2H-퍼플오로옥틸트리클로로실란(1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltrichlorosilane)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법
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제11항에 있어서,상기 단계 (d-2)의 코팅은 스프레이 코팅에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 전극 적층체의 제조방법
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(1) 다공성 전극기재의 일면 상에 절연층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재를 제조하는 단계;(2) 상기 절연층/다공성 전극기재의 다공성 전극기재의 타면 상에 전도성 물질을 전기도금함으로써 전도성 물질을 포함하는 촉매층을 형성하여 절연층/다공성 전극기재/촉매층을 제조하는 단계; 및(3) 상기 절연층/다공성 전극기재/촉매층의 절연층 상에 발수층을 형성하여 발수층/절연층/다공성 전극기재/촉매층을 포함하는 전극을 제조하는 단계;를포함하는 전극 적층체의 제조방법
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발수층;상기 발수층 상에 위치하는 다공성 전극기재; 및상기 다공성 전극기재 상에 위치하는 촉매층;을포함하는 전극 적층체
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제16항에 있어서,상기 발수층과 상기 다공성 전극기재 사이에 절연층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 적층체
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제16항에 있어서,상기 촉매층은 두께가 5 내지 100μm인 것을 특징으로 하는 전극 적층체
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제16항에 따른 전극 적층체를 포함하는 양극;음극; 및상기 양극과 음극 사이에 전해질막;을포함하는 막 전극 접합체
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제19항에 따른 막 전극 접합체를 포함하는 수분해 장치, 연료전지, 광전 변환소자, 및 이산화탄소 환원장치로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 전자부품
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