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라디칼 포획 입자(radical-scavenging particle); 및상기 라디칼 포획 입자의 표면 상의 다공성 보호막(porous protective film)을 포함하되,상기 다공성 보호막은 실리카(silica), 탄소 질화물(carbon nitride), 헤테로 원자가 도핑된 그래핀(heteroatom-doped graphene), 포르피린계 화합물(porphyrin-based compound), 페나진계 화합물(phenazine-based compound), 및 이들의 유도체들로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 고 산화안정성 물질(material of high oxidative stability)을 포함하고,상기 헤테로 원자는 N, S, P, B, 및 F로 이루어진 그룹으로부터 선택되는,라디칼 스캐빈저
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제1항에 있어서,상기 라디칼 포획 입자는 전이 금속, 귀금속, 이들의 이온, 이들의 염, 이들의 산화물, 이들의 질화물, 및 이들의 착물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는,라디칼 스캐빈저
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제2항에 있어서,상기 다공성 보호막은 탄소 질화물 또는 그 유도체를 포함하는,라디칼 스캐빈저
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제3항에 있어서,상기 다공성 보호막은 흑연화 탄소 질화물(graphitic carbon nitride) 또는 그 유도체를 포함하고,상기 흑연화 탄소 질화물은 g-C3N4 또는 g-C2N인,라디칼 스캐빈저
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제4항에 있어서,상기 다공성 보호막은 0
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실리카 전구체와 탄소 질화물 전구체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 전구체를 포함하는 전구체 층을 라디칼 포획 입자의 표면 상에 형성하는 단계; 및상기 전구체 층을 다공성 보호막으로 전환하는 단계를 포함하는,라디칼 스캐빈저 제조방법
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제6항에 있어서,상기 전구체 층은 테트라에틸 오쏘실리케이트(tetramethyl orthosilicate), 테트라메톡시실란(tetramethoxysilane), (3-머캅토프로필)트리에톡시실란[(3-mercaptopropyl)trimethoxysilane], 및 실리콘 테트라클로라이드(silicon tetrachloride)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 실리카 전구체를 포함하는,라디칼 스캐빈저 제조방법
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제6항에 있어서,상기 전구체 층은 시안아미드(cyanamide), 디시안디아미드(dicyandiamide), 유리아(urea), 멜라민(melamine), 폴리멜라민(polymelamine), 및 폴리멜라민-포름알데하이드 공중합체(polymelamine-formaldehyde copolymer)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 탄소 질화물 전구체를 포함하는,라디칼 스캐빈저 제조방법
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제8항에 있어서,상기 전구체 층은 디시안디아미드를 포함하는,라디칼 스캐빈저 제조방법
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제6항에 있어서,상기 전구체 층 형성 단계는,실리카 전구체와 탄소 질화물 전구체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 상기 적어도 하나의 전구체를 포함하는 전구체 용액을 준비하는 단계;상기 전구체 용액을 상기 라디칼 포획 입자의 표면에 도포하는 단계; 및상기 라디칼 포획 입자의 표면에 도포된 상기 전구체 용액으로부터 용매를 제거하는 단계를 포함하는,라디칼 스캐빈저 제조방법
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제10항에 있어서,상기 전구체 용액은 물, 사이클로헥산(cyclohexane), 헥산(hexane), 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide: DMA), 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide: DMSO), 디메틸포름아미드(dimethylformamide: DMF), 및 메틸피롤리돈(methylpyrrolidone)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 용매를 포함하는,라디칼 스캐빈저 제조방법
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제11항에 있어서,상기 도포 단계는,상기 라디칼 포획 입자를 상기 전구체 용액에 넣는 단계;상기 라디칼 포획 입자가 들어 있는 상기 전구체 용액을 교반하는 단계; 및상기 교반 후, 원심분리를 수행하는 단계를 포함하는,라디칼 스캐빈저 제조방법
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제12항에 있어서,상기 용매 제거 단계는, 상기 라디칼 포획 입자의 표면에 도포되어 있는 상기 전구체 용액을 건조시키는 단계를 포함하는,라디칼 스캐빈저 제조방법
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제6항에 있어서,상기 전구체 층을 상기 다공성 보호막으로 전환하는 단계는, 상기 전구체 층을 열처리하는 단계를 포함하는,라디칼 스캐빈저 제조방법
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산화극;환원극;상기 산화극과 상기 환원극 사이의 고분자 전해질막; 및제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 라디칼 스캐빈저들(radical scavengers)을 포함하는,막-전극 접합체
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제15항에 있어서,상기 라디칼 스캐빈저들의 적어도 일부는, (i) 상기 산화극의 상기 고분자 전해질막을 향하는 면에서 상기 산화극의 내부에 배치되거나, (ii) 상기 환원극의 상기 고분자 전해질막을 향하는 면에서 상기 환원극의 내부에 배치되거나, (iii) 상기 산화극을 향하는 상기 고분자 전해질막의 면에서 상기 고분자 전해질막의 내부에 배치되거나, (iv) 상기 환원극을 향하는 상기 고분자 전해질막의 면에서 상기 고분자 전해질막의 내부에 배치되거나, (v) 상기 산화극과 상기 고분자 전해질막 사이에 배치되거나, (vi) 상기 환원극과 상기 고분자 전해질막 사이에 배치된,막-전극 접합체
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제16항에 있어서,상기 막-전극 접합체는 상기 산화극과 상기 고분자 전해질 막 사이의 계면 접착층(interfacial bonding layer)을 더 포함하고,상기 라디칼 스캐빈저들의 적어도 일부는 상기 계면 접착층 내에 배치된,막-전극 접합체
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제16항에 있어서,상기 막-전극 접합체는 상기 환원극과 상기 고분자 전해질 막 사이의 계면 접착층을 더 포함하고,상기 라디칼 스캐빈저들의 적어도 일부는 상기 계면 접착층 내에 배치된,막-전극 접합체
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