초록 ▼

본 발명은 차량용 고분자 연료전지에서 핵심 구성인 막전극접합체(MEA) 및 이에 대한 전극의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 막전극접합체의 제조 방법은 진공·탈포 공정을 포함하는 촉매 슬러리 제조 공정에 의하여, 기존의 촉매 슬러리에 비하여 균일하게 분산된 고농도의 촉매 슬러리를 제공할 수 있도록 구현되어 촉매 손실을 줄여 촉매 이용률을 향상시키며, 촉매 슬러리 분산에 사용되는 기존의 물과 에탄올 또는 물과 이소프로필알콜 용매의 조성비를 조절하여 에톡시 에탄올과 같은 고급알콜을 첨가하는 용매를 사용함으로서 크랙을 방지하여 전극

본 발명은 차량용 고분자 연료전지에서 핵심 구성인 막전극접합체(MEA) 및 이에 대한 전극의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 막전극접합체의 제조 방법은 진공·탈포 공정을 포함하는 촉매 슬러리 제조 공정에 의하여, 기존의 촉매 슬러리에 비하여 균일하게 분산된 고농도의 촉매 슬러리를 제공할 수 있도록 구현되어 촉매 손실을 줄여 촉매 이용률을 향상시키며, 촉매 슬러리 분산에 사용되는 기존의 물과 에탄올 또는 물과 이소프로필알콜 용매의 조성비를 조절하여 에톡시 에탄올과 같은 고급알콜을 첨가하는 용매를 사용함으로서 크랙을 방지하여 전극성능을 향상시킴에 따라 최적화된 막전극접합체 제조 방법을 제공한다. 따라서, 향상된 촉매 이용률과 개선된 전극성능을 통하여 기존의 데칼법에 의한 막전극접합체 제조시 발생 가능한 연료전지 셀의 성능 저하 문제를 해결하여 양산성이 우수하며, 촉매층 간의 접촉저항을 줄일 수 있으며, 내구성이 향상된 데칼법에 의한 고분자전해질 연료전지용 전극 및 막전극접합체의 제조 방법을 제공한다.

대표청구항 ▼

고분자전해질 연료전지의 전극 제조 방법에 있어서,스프레이 장치를 사용하여 촉매 분말을 물로 적셔줌으로써 촉매 활성을 낮추는 단계;초기 촉매입자를 분산시키는 초음파 및 고속 교반 단계;분산 과정 중 진공상태를 만들어주어 촉매 표면에 흡착되어 있던 산소 기포를 제거하고, 촉매 극미세 공극(primary pore)속에 이오노머를 침투/흡착시키는 진공 단계;소량 잔존하는 큰 촉매입자들을 분산시키기 위한 비드밀링(bead milling) 단계;제조 공정에서 생성된 미세기포를 제거하는 단계;최종 필터링을 통하여 큰 촉매입자가 제거된 고농도 촉

고분자전해질 연료전지의 전극 제조 방법에 있어서,스프레이 장치를 사용하여 촉매 분말을 물로 적셔줌으로써 촉매 활성을 낮추는 단계;초기 촉매입자를 분산시키는 초음파 및 고속 교반 단계;분산 과정 중 진공상태를 만들어주어 촉매 표면에 흡착되어 있던 산소 기포를 제거하고, 촉매 극미세 공극(primary pore)속에 이오노머를 침투/흡착시키는 진공 단계;소량 잔존하는 큰 촉매입자들을 분산시키기 위한 비드밀링(bead milling) 단계;제조 공정에서 생성된 미세기포를 제거하는 단계;최종 필터링을 통하여 큰 촉매입자가 제거된 고농도 촉매 슬러리를 제조하는 단계;이형 필름의 표면에 상기 촉매 슬러리를 코팅하여 건조하는 단계;를 포함하며, 촉매 분산시 사용되는 용매는 물;과 이소프로필알콜 또는 에탄올;이 배합된 것으로서, 상기 용매는 추가 용매로서 에톡시 에탄올, 부톡시 에탄올, N-메틸피롤리돈(NMP) 중 선택된 1종 이상을 0.1 ~ 50 % 포함하는 용매임을 특징으로 하는 고분자전해질 연료전지용 전극 제조 방법.