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제1 가스확산층 및 상기 제1 가스확산층의 제1 표면을 피복하는 제1 촉매층을 구비하는 애노드 전극층; 상기 제1 가스확산층과 이격된 상태에서 마주보도록 배치된 제2 가스확산층 및 상기 제2 가스확산층의 표면들 중 상기 제1 표면과 마주보는 제2 표면을 피복하는 제2 촉매층을 구비하는 캐소드 전극층; 및상기 애노드 전극층과 상기 캐소드 전극층 사이에 배치되고, 이온 전도성을 갖는 고분자 물질로 형성된 고분자 매트릭스 및 상기 고분자 매트릭스 내부에 분산되고 하기 화학식 1로 표시되는 제1 파이로클로로 금속산화물 입자를 구비하는 고분자 전해질막을 포함하는 것을 특징으로 하는, 고분자 전해질막 연료전지용 막 전극 접합체: [화학식 1] 상기 화학식 1에서, A는 +3 또는 +2의 산화수를 갖는 제1 금속 원소를 포함하고, B는 +4 또는 +5의 산화수를 갖는 제2 금속 원소를 포함한다
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제1항에 있어서,상기 제1 및 제2 금속원소는 +3 및 +4의 산화수를 각각 갖는 것을 특징으로 하는, 고분자 전해질막 연료전지용 막 전극 접합체
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제2항에 있어서,상기 제1 금속 원소는 La, Sm, En, Gd, Dy, Er, Lu, Y, Sc 및 In 으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하고, 상기 제2 금속 원소는 Ti, Zr, Mo, Ru, Ir, Pt, Si 및 Sn으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 고분자 전해질막 연료전지용 막 전극 접합체
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제1항에 있어서,상기 제1 및 제2 금속원소는 +2 및 +5의 산화수를 각각 갖는 것을 특징으로 하는, 고분자 전해질막 연료전지용 막 전극 접합체
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5
제4항에 있어서,상기 제1 금속 원소는 Cd, Hg, Ca, Sn 및 Pd로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하고,상기 제2 금속 원소는 Nd, Ru, Ta, Re, Os, Ir, Sb 및 U로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 고분자 전해질막 연료전지용 막 전극 접합체
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제1항에 있어서,상기 파이로클로로(Pyrochlore) 금속산화물 입자는 70 내지 110 nm의 외경, 20 내지 60 nm의 내경 및 100 nm 내지 10 μm의 길이를 갖는 튜브 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 고분자 전해질막 연료전지용 막 전극 접합체
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제1항에 있어서, 상기 고분자 전해질막은 상기 고분자 매트릭스와 상기 파이로클로로 금속산화물 입자의 합산 중량의 0
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제1항에 있어서, 상기 제2 촉매층은 산소환원반응을 촉진하는 촉매 물질, 상기 촉매 물질을 결합시키는 바인더 물질 및 상기 바인더 물질 내부에 분산되고 상기 화학식 1로 표시되는 제2 파이로클로로 금속산화물 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고분자 전해질막 연료전지용 막 전극 접합체
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제8항에 있어서,상기 제2 촉매층은 상기 바인더 물질 및 상기 제2 파이로클로로 금속산화물 입자의 합산 중량 대비 0
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제8항에 있어서, 상기 제2 촉매층은 상기 촉매 물질, 상기 바인더 물질 및 상기 제2 파이로클로로 금속산화물 무기 입자의 전체 중량 대비 0
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11
제1 가스확산층 및 상기 제1 가스확산층의 제1 표면을 피복하는 제1 촉매층을 구비하는 애노드 전극층; 상기 제1 가스확산층과 이격된 상태에서 마주보도록 배치된 제2 가스확산층 및 상기 제2 가스확산층의 표면들 중 상기 제1 표면과 마주보는 제2 표면을 피복하는 제2 촉매층을 구비하는 캐소드 전극층; 및상기 애노드 전극층과 상기 캐소드 전극층 사이에 배치되고, 이온 전도성을 갖는 고분자 물질로 형성된 고고분자 전해질막을 포함하고,상기 제2 촉매층은 산소환원반응을 촉진하는 촉매 물질, 상기 촉매 물질을 결합시키는 바인더 물질 및 상기 바인더 물질 내부에 분산되고 하기 화학식 1로 표시되는 파이로클로로 금속산화물 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고분자 전해질막 연료전지용 막 전극 접합체: [화학식 1] 상기 화학식 1에서, A는 +3 또는 +2의 산화수를 갖는 제1 금속 원소를 포함하고, B는 +4 또는 +5의 산화수를 갖는 제2 금속 원소를 포함한다
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12
제11항에 있어서,상기 제1 및 제2 금속원소는 +3 및 +4의 산화수를 각각 갖고,상기 제1 금속 원소는 La, Sm, En, Gd, Dy, Er, Lu, Y, Sc 및 In 으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하며, 상기 제2 금속 원소는 Ti, Zr, Mo, Ru, Ir, Pt, Si 및 Sn으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 고분자 전해질막 연료전지용 막 전극 접합체
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제11항에 있어서,상기 제1 및 제2 금속원소는 +2 및 +5의 산화수를 각각 갖고, 상기 제1 금속 원소는 Cd, Hg, Ca, Sn 및 Pd로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하며,상기 제2 금속 원소는 Nd, Ru, Ta, Re, Os, Ir, Sb 및 U로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 고분자 전해질막 연료전지용 막 전극 접합체
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제11항에 있어서,상기 고분자 전해질막은 이온 전도성을 갖는 고분자 물질로 형성된 고분자 매트릭스 및 상기 고분자 매트릭스 내부에 분산되고 상기 화학식 1로 표시되는 제2 파이로클로로 금속산화물 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고분자 전해질막 연료전지용 막 전극 접합체
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