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고분자 전해질막;상기 고분자 전해질막의 양면에 구비되는 촉매층부;상기 촉매층부의 일면에 구비되는 기체확산층부;상기 기체확산층부 상에 구비되는 분리판부; 및상기 하나 이상의 기체확산층부와 분리판부 사이에 구비되는 탄소나노튜브 시트층;을 포함하는 막-전극 접합체
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제 1 항에 있어서,상기 막-전극 접합체는,상기 고분자 전해질막;상기 고분자 전해질막의 양면에 구비되는 제1 및 제2 촉매층;상기 제1 및 제2 촉매층 상에 각각 구비되는 제1 및 제2 기체확산층;상기 제1 및 제2 기체확산층 상에 구비되는 제1 및 제2 분리판; 및상기 하나 이상의 기체확산층과 분리판 사이에 구비되는 탄소나노튜브 시트층을 포함하는 막-전극 접합체
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제 1 항에 있어서,상기 탄소나노튜브 시트층은, 탄소나노튜브가 랜덤하게 배열된 2차원 평면 형태이고,상기 탄소나노튜브는 단일벽 또는 다중벽 탄소나노튜브인 것을 특징으로 하는 막-전극 접합체
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제 1 항에 있어서,상기 탄소나노튜브 시트층의 두께는 1 내지 50 ㎛인 것을 특징으로 하는 막-전극 접합체
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제 1 항에 있어서,상기 탄소나노튜브 시트층의 기공 크기는 1 내지 10 nm인 것을 특징으로 하는 막-전극 접합체
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제 1 항에 있어서,상기 탄소나노튜브 시트층의 비표면적은 100 내지 500 m2/g인 것을 특징으로 하는 막-전극 접합체
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제 1 항에 있어서,상기 고분자 전해질막은, 퍼플루오로술폰산 폴리머, 퍼플루오로카본 술폰산 폴리머, 폴리이미드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리포스파진, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리에테르케톤, 폴리술폰, 메타-폴리벤즈이미다졸, 파라-폴리벤즈이미다졸, 폴리[2-5-벤즈이미다졸] 및 인산이 도핑된 폴리벤즈이미다졸로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 막-전극 접합체
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제 1 항에 있어서,상기 촉매층부는 백금, 팔라듐, 루테늄, 오스뮴, 코발트, 금, 주석, 몰리브테늄, 로듐, 이리듐, 비스무트, 구리, 이트륨 및 크롬으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 막-전극 접합체
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제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 막-전극 접합체를 포함하는 고분자 전해질막 연료전지
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고분자 전해질막의 양면에 촉매를 코팅하여 촉매층부를 형성하는 단계;상기 형성된 촉매층부 상에 기체확산층부를 형성하는 단계; 및상기 형성된 기체확산층부와 분리판 사이에 탄소나노튜브 시트를 삽입하고 결합하여 탄소나노튜브 시트층을 형성하는 단계를 포함하는 막-전극 접합체의 제조방법
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제 10 항에 있어서,상기 탄소나노튜브 시트층을 형성하는 단계는 상기 형성된 하나 이상의 상기 기체확산층부와 상기 분리판 사이에 상기 탄소나노튜브 시트를 결합하는 것을 특징으로 하는 막-전극 접합체의 제조방법
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제 10 항에 있어서,상기 탄소나노튜브 시트는 직접방사법(Direct spinning)을 통해 제조된 것을 특징으로 하는 막-전극 접합체의 제조방법
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제 10 항에 있어서,상기 촉매층부를 형성하는 단계는 상기 고분자 전해질막의 양면에 촉매를 포함하는 용액을 도포하여 제1 및 제2 촉매층을 형성하는 것을 특징으로 하는 막-전극 접합체의 제조방법
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제 13 항에 있어서,상기 가스확산층부를 형성하는 단계는 상기 형성된 제1 및 제2 촉매층 상에 각각 제1 및 제2 가스확산층을 형성하는 것을 특징으로 하는 막-전극 접합체의 제조방법
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제 10 항에 있어서,상기 가스확산층부를 형성하는 단계는 기체확산층에 추가로 불소 수지를 처리하는 것을 특징으로 하는 막-전극 접합체의 제조방법
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