KR100599716B1 - 연료전지 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 막-전극 접합체; 상기 막-전극 접합체의 양면에 접하도록 위치하는 분리판(BP:bipolar plate); 및 상기 막-전극 접합체와 분리판의 사이의 가장자리 부분에 개재된 가스켓을 포함하고, 상기 가스켓이 접착제에 의해 상기 막-전극 접합체와 분리판에 접착되어 있는 단위 셀을 포함하는 연료전지 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 연료전지는 단위 셀 내의 막-전극 접합체 및 분리판과 가스켓의 접착력이 우수하여 수소 또는 산소 기체에 대한 밀폐성이 우수한 장점이 있다.
막-전극 접합체, 가스켓, 시아노아크릴레이트, 접착제, 연료전지

Description

연료전지 및 그의 제조방법{FUEL CELL AND METHOD FOR PREPARATING THE SAME}
도 1은 본 발명의 연료전지의 일 예를 모식적으로 나타낸 분해사시도.
도 2는 상기 연료전지에 포함되는 단위 셀의 일 예를 모식적으로 나타낸 분해 단면도.
[산업상 이용분야]
본 발명은 연료전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수소 또는 산소 기체에 대한 밀폐성이 우수한 연료전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
[종래기술]
알려진 바와 같이, 연료 전지(Fuel Cell)는 메탄올과 같은 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와, 산소의 화학 반응 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 발전 시스템이다.
이러한 연료 전지는 메탄올 또는 에탄올 등을 개질하여 만들어진 수소를 연료로 사용하여 자동차와 같은 이동용 전원은 물론, 주택, 공공건물과 같은 분산용 전원 및 전자기기용과 같은 소형 전원 등 그 응용 범위가 넓은 장점을 갖는다.
상기 연료 전지는 수소와 산소의 산화/환원 반응을 통해 전기를 발생시키는 막-전극 접합체(Membrane Electrode Assembly: MEA)와, 막-전극 접합체의 양면에 밀착되어 막-전극 접합체로 수소와 산소를 공급하는 분리판(separator)('바이폴라 플레이트(bipolar plate)'라고도 한다.)에 의한 단위의 셀을 형성하며, 이러한 단위의 셀을 복수로 적층하여 연료전지(또는 스택(stack))을 형성한다.
이러한 연료 전지에 있어 막-전극 접합체와 양 분리판 사이의 가장자리 부분에는 막-전극 접합체와 양 분리판 사이의 기밀을 유지시키는 가스켓을 구비하고 있다. 이 가스켓은 연료전지의 체결시 양 분리판에 의해 밀착되어 분리판을 통해 막-전극 접합체로 공급되는 수소와 산소가 누출되거나 서로 섞이게 되는 것을 방지한다.
그런데, 종래의 연료 전지에서는 상기한 가스켓이 평평한 단면 형상을 가지면서 막-전극 접합체의 가장자리 부분에 단순히 압착되어 연결된다. 연료전지의 체결시 분리판에 가해지는 가압력의 차이에 의하여 가스켓과 막-전극 접합체 사이에 틈새가 발생된다. 이러한 틈새에 의하여 막-전극 접합체와 양 분리판 간의 기밀이 파괴됨에 따라 이 분리판을 통과하는 수소와 산소의 누설이 발생된다. 따라서 연료전지의 정상적인 전기 출력이 어렵게 되고, 분리판을 통과하는 수소와 산소의 압력 저감으로 인해 연료 전지 성능이 저하됨은 물론, 수소와 산소의 누설로 인한 안전 사고를 초래할 우려가 있다.
한국공개특허공보 제2003-0094001호에서는 애노드전극 또는 캐소드 전극의 촉매층과 기체확산층에 접착제를 사용하여 막-전극 접합체를 제조하는 방법이 기재되어 있고, 미국특허6165634호에는 막-전극 접합체의 가장자리와 수분전달판(water transport plate)의 가장자리를 탄성 접착제로 접착시켜 밀폐성을 개선시킨 연료전지 스택이 기재되어 있으며, 일본특개평9-55214호는 카본 플레이트의 가스 누출을 방지하기 위하여 저점도의 수지를 함침, 저온 소성시킨 것에 대하여 기재하고 있으나, 상기 밀폐 방법은 분리판과 막-전극 접합체의 압착시에 균일한 평면을 형성하지 못하여 연료전지 스택의 막-전극 접합체와 분리판 사이에서 수소와 산소의 누출이 발생하는 문제를 여전히 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 막-전극 접합체 및 분리판의 접착상태가 우수한 연료전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 연료전지의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 막-전극 접합체; 상기 막-전극 접합체의 양면에 접하도록 위치하는 분리판(BP:bipolar plate); 및 상기 막-전극 접합체와 분리판의 사이의 가장자리 부분에 개재된 가스켓을 포함하고, 상기 가스켓이 접착제에 의해 상기 막-전극 접합체와 분리판에 접착되어 있는 단위 셀을 포함하는 연료전지를 제공한다.
본 발명은 또한, 접착제를 이용하여 막-전극 접합체의 양면에 가스켓의 일면을 접착시키고, 상기 가스켓의 다른 일면에 분리판을 접착시켜 단위 셀을 제조하는 단계를 포함하는 연료전지의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 연료전지의 일 예를 모식적으로 나타낸 분해사시도이며, 도 2는 상기 연료전지에 포함되는 단위 셀의 일 예를 모식적으로 나타낸 분해 단면도이다.
도면을 참고하면, 본 발명의 연료전지(100)는 수소 기체와 산소의 산화/환원 반응을 유도하여 전기 에너지를 발생시키는 단수 또는 복수의 단위 셀(101)을 포함한다. 상기 단위 셀(101)은 필요에 따라 하나 또는 둘 이상이 적층된 상태로 연료전지에 포함될 수 있으며, 적층되는 단위 셀의 갯수는 필요한 출력전압에 따라 조절한다.
각각의 상기 단위 셀(101)은 수소 기체와 공기 중의 산소를 산화/환원시키는 막-전극 접합체(Membrane Electrode Assembly: MEA)(이하 'MEA'라 칭한다.)(110)와, 상기 MEA의 양면에 접하도록 위치하여 수소 기체와 산소를 MEA(110)로 공급하는 분리판(또는 바이폴라 플레이트(bipolar plate)라고도 한다.)(120), 및 상기 MEA(110)와 분리판(120)의 사이의 가장자리 부분에 개재되며, 접착제(140)에 의하여 상기 MEA와 분리판에 접착된 가스켓(gasket)(130)을 포함한다. 이 때, 상기 가스켓(130)은 상기 막-전극 접합체(110)의 테두리에 노출된 전해질막(111)과 분리판(120)에 접착되는 것이 바람직하다.
상기 분리판(120) 사이에 개재되는 MEA(110)는 연료전지용 고분자 전해질막(111), 상기 고분자 전해질막(111)의 바깥 테두리로부터 안쪽으로 간격을 두고 일면에 형성된 애노드 전극(113)과 다른 일면에 형성된 캐소드 전극(115)을 포함한다.
상기 고분자 전해질막은 수소이온 전도성을 가지는 고분자 전해질막으로서, 애노드 전극의 촉매층에서 생성된 수소 이온을 캐소드 전극의 촉매층으로 이동시키는 이온 교환의 기능을 가진다.
따라서, 상기 고분자 전해질막은 불소계 고분자, 벤즈이미다졸계 고분자, 케톤계 고분자, 에스테르계 고분자, 아미드계 고분자 또는 이미드계 고분자 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 수소이온 전도성 고분자를 포함하는 것이 바람직하며, 폴리(퍼플루오로술폰산), 폴리(퍼플루오로카르복실산), 술폰산기를 포함하는 테트라플루오로에틸렌과 플루오로비닐에테르의 공중합체, 탈불소화된 황화 폴리에테르케톤, 아릴 케톤, 폴리(2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-바이벤즈이미다졸) (poly(2,2'-(m-phenylene)-5,5'-bibenzimidazole)) 또는 폴리(2,5-벤즈이미다졸) 등으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 수소이온 전도성 고분자를 포함하는 것이 더 바람직하다. 다만, 본 발명의 연료전지에 사용되는 고분자 전해질막이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 애노드 전극(113)은 분리판(120)을 통해 수소 기체를 공급받아, 산화 반응에 의해 수소 기체를 전자와 수소 이온으로 변환시키는 촉매층(112)과, 수소 기체의 원활한 이동을 위한 기체 확산층(GDL:Gas Diffusion Layer)(114)을 포함한다.
상기 캐소드 전극(115)은 분리판(120)을 통해 산소를 공급받아, 전해질막을 통해 공급된 수소이온과 공기 중의 산소의 환원반응에 의하여 물을 생성시키는 촉매층(112)과, 산소 기체의 원활한 이동을 위한 기체 확산층(114)을 포함한다.
상기 애노드 전극(113)과 캐소드 전극(115)의 촉매층(112)은 백금, 루테늄, 백금-루테늄 합금, 백금-코발트 합금, 오스뮴 또는 백금-오스뮴 합금 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 촉매를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 애노드 전극(113)과 캐소드 전극(115)의 기체확산층(114)은 탄소지(carbon paper) 또는 탄소천(carbon cloth)인 것이 바람직하다.
상기 MEA는 애노드 전극(113)과 캐소드 전극(115)의 촉매층(112)과 기체확산층(114) 사이에 미세기공층(MPL:microporous layer)(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 미세기공층은 마이크로미터 단위의 기공이 형성된 도전성 물질층으로서, 바람직하게는 흑연, 탄소나노튜브(CNT), 플러렌(C60), 활성탄소, 또는 탄소나노혼(carbon nano horn) 중에서 선택되는 1종 이상의 도전성 탄소 재료를 포함한다.
본 발명의 연료전지에 포함되는 상기 분리판(120)은 MEA(110)의 애노드 전극(113)과 캐소드 전극(115)을 직렬로 연결시켜 주는 전도체의 기능을 가진다. 또한, 상기 분리판(120)은 MEA(110)의 산화/환원 반응에 필요한 수소 기체와 산소를 애노드 전극과 캐소드 전극에 공급하는 통로의 기능도 가진다. 이를 위해, 분리판(120)의 표면에는 MEA(110)의 산화/환원 반응에 필요한 가스를 공급하는 유로 채널(121)이 구비된다.
또한, 상기 MEA(110)와 분리판(120) 사이의 가장자리 부분에는 MEA(110)와 양 분리판(120) 사이의 기밀을 유지시키는 가스켓(130)이 개재되며, 상기 가스켓은 접착제(140)에 의하여 MEA(110) 및 분리판(120)과 접착되어 있다. 따라서, 본 발명의 연료전지는 가스켓(130)이 개재되어 MEA(110)와 분리판(120) 사이의 밀폐성을 좋게 하며, 접착제에 의해 상기 MEA 및 분리판과 접착되므로, 제조 공정상 편리한 장점이 있다.
상기 가스켓의 접착에 사용되는 접착제는 아크릴레이트계 접착제인 것이 바람직하고, 2-시아노아크릴레이트 또는 아크릴레이트 모노머 복합체 중에서 선택되는 적어도 하나 이상인 것이 더 바람직하며, 그 중에서도 2-시아노아크릴레이트인 것이 가장 바람직하다. 상기의 아크릴레이트계 접착제는 순간 접착이 가능해 연료전지의 제조에 드는 시간을 단축 시킬 수 있으며, 수분에 의해 중합이 잘 진행되기 때문에 공기 중에서 사용하기 편리한 장점이 있다.
본 발명의 연료전지는 하나 또는 둘 이상의 단위 셀을 적층하여 제조될 수 있으며, 상기 연료전지의 제조방법은 아크릴레이트계 접착제를 이용하여 막-전극 접합체의 양면에 가스켓의 일면을 접착시키고, 상기 가스켓의 다른 일면에 분리판을 접착시켜 단위 셀을 제조하는 단계를 포함한다.
상기 단위 셀의 제조시에 MEA와 가스켓, 가스켓과 분리판의 접착 순서는 특별히 제한되지 않으며, MEA와 가스켓을 먼저 접착시킨 후, 분리판을 접착시키거나, 가스켓과 분리판을 먼저 접착시킨 후, MEA와 가스켓을 접착시킬 수 있다.
MEA와 가스켓을 접착시킬 때에는 상기 MEA의 애노드 전극 또는 캐소드 전극 과 가스켓이 겹쳐지지 않도록 하여, MEA의 테두리에 노출된 전해질막의 양면에 가스켓의 일면을 접착제로 접착시키는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 분리판 사이에 개재되는 MEA는 a) 연료전지용 고분자 전해질막, b) 상기 고분자 전해질막의 바깥 테두리로부터 안쪽으로 간격을 두고 상기 고분자 전해질막의 일면에 형성된 애노드 전극과 다른 일면에 형성된 캐소드 전극을 포함하는 것을 사용한다.
상기 고분자 전해질막으로는 수소이온 전도성을 갖는 고분자 전해질막이라면 어느 것이나 사용할 수 있으며, 바람직하게는 불소계 고분자, 벤즈이미다졸계 고분자, 케톤계 고분자, 에스테르계 고분자, 아미드계 고분자, 이미드계 고분자 등의 수소이온 전도성 고분자를 하나 또는 둘 이상 포함하는 것을 사용할 수 있으며, 더 바람직하게는 폴리(퍼플루오로술폰산), 폴리(퍼플루오로카르복실산), 술폰산기를 포함하는 테트라플루오로에틸렌과 플루오로비닐에테르의 공중합체, 탈불소화된 황화 폴리에테르케톤, 아릴 케톤, 폴리(2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-바이벤즈이미다졸) (poly(2,2'-(m-phenylene)-5,5'-bibenzimidazole)) 또는 폴리(2,5-벤즈이미다졸) 등의 수소이온 전도성 고분자를 하나 또는 둘 이상 포함하는 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 애노드 전극과 캐소드 전극은 분리판을 통해 각각 수소 기체와 산소기체를 공급받는 부분으로, 촉매층과 기체 확산층(GDL:Gas Diffusion Layer)을 포함하는 것을 사용한다.
상기 애노드 전극과 캐소드 전극의 촉매층은 백금, 루테늄, 백금-루테늄 합 금, 백금-코발트 합금, 오스뮴 또는 백금-오스뮴 합금 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 촉매를 포함하도록 하는 것이 바람직하며, 상기 애노드 전극과 캐소드 전극의 기체확산층은 탄소지(carbon paper) 또는 탄소천(carbon cloth)을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 MEA는 필요에 따라서 애노드 전극과 캐소드 전극의 촉매층과 기체확산층 사이에 미세기공층(MPL:microporous layer)을 더 포함할 수 있다. 상기 미세기공층은 마이크로미터 단위의 기공이 형성된 도전성 물질층으로서, 바람직하게는 흑연, 탄소나노튜브(CNT), 플러렌(C60), 활성탄소, 또는 탄소나노혼 중에서 선택되는 1종 이상의 도전성 탄소 재료를 포함하는 것을 사용한다.
상기 가스켓과 MEA를 접착시킨 후에는 상기 가스켓과 분리판을 접착제로 접착시키며, 상기 MEA의 양면, 보다 바람직하게는 애노드 전극 및 캐소드 전극에 접하도록 분리판(BP:bipolar plate)을 적층시켜 단위 셀을 제조한다. 상기 단위 셀은 필요에 따라 하나 또는 둘 이상이 적층된 상태로 연료전지를 구성할 수 있으며, 적층되는 단위 셀의 갯수는 필요한 출력전압에 따라 조절할 수 있다.
상기 연료전지의 제조에 사용되는 접착제로는 아크릴레이트계 접착제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 2-시아노아크릴레이트, 또는 아크릴레이트 모노머 복합체 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 사용할 수 있고, 더 바람직하게는 2-시아노아크릴레이트를 포함하는 것을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
2장의 탄소천(carbon cloth)위에 백금 촉매를 포함하는 캐소드 전극층과 애노드 전극층을 각각 형성시킨 후, 폴리(퍼플루오로술폰산)막(DuPont사의 NafionTM)의 양면에 상기 캐소드 전극층과 애노드 전극층이 각각 접하도록 적층하여 MEA를 제조하였다.
미리 준비한 2개의 가스켓의 일면에 각각 2-시아노아크릴레이트를 도포하고, 상기 제조된 MEA의 바깥쪽 테두리의 전해질막에 상기 2개의 가스켓을 양면으로 접착시켰다. 또한, 상기 가스켓의 다른 일면에 각각 2-시아노아크릴레이트를 바르고, 상기 가스켓이 접착된 MEA의 양 면에, 유로가 형성된 분리판(bipolar plate)을 적층하여 단위 셀을 만들고, 상기 단위 셀을 다수 적층하여 연료전지를 제조하였다.
비교예 1
가스켓에 접착제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연료전지를 제조하였다.
상기 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 연료전지에 대하여 수소 100 ml를 주입 후 감압 하에서 24시간 방치하였을 때 외부로 누출되는 수소를 포집하여, 누 출된 수소의 양을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.
[표 1]
포집된 수소의 양(ml)
실시예 1 0.5
비교예 1 4
상기 표 1의 결과로부터 실시예1에 따라 제조된 연료전지의 밀폐성이 비교예 1에 따라 제조된 연료전지보다 약 8배정도 우수한 것을 알 수 있다.
본 발명의 연료전지는 단위 셀 내의 막-전극 접합체와 분리판의 접착력이 우수하여 수소 또는 산소 기체에 대한 밀폐성이 우수한 장점이 있다.

Claims (24)

  1. 막-전극 접합체; 상기 막-전극 접합체의 양면에 접하도록 위치하는 분리판(BP:bipolar plate); 및 상기 막-전극 접합체와 분리판의 사이의 가장자리 부분에 개재된 가스켓을 포함하고, 상기 가스켓이 접착제에 의해 상기 막-전극 접합체의 테두리에 노출된 전해질막과 분리판에 접착되어 있는 단위 셀을 포함하는 연료전지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 막-전극 접합체는
    a) 연료전지용 고분자 전해질막, 및
    b) 상기 고분자 전해질막의 바깥 테두리로부터 안쪽으로 간격을 두고 상기 고분자 전해질막의 일면에 형성된 애노드 전극 및 다른 일면에 형성된 캐소드 전극
    을 포함하는 것인 연료전지.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서, 상기 연료전지용 고분자 전해질막은 불소계 고분자, 벤즈이미다졸계 고분자, 케톤계 고분자, 에스테르계 고분자, 아미드계 고분자 및 이미드계 고분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수소이온 전도성 고분자를 포함하는 것인 연료전지.
  5. 제4항에 있어서, 상기 연료전지용 고분자 전해질막은 폴리(퍼플루오로술폰산), 폴리(퍼플루오로카르복실산), 술폰산기를 포함하는 테트라플루오로에틸렌과 플루오로비닐에테르의 공중합체, 탈불소화된 황화 폴리에테르케톤, 아릴 케톤, 폴리(2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-바이벤즈이미다졸) (poly(2,2'-(m-phenylene)-5,5'-bibenzimidazole)) 및 폴리(2,5-벤즈이미다졸)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수소이온 전도성 고분자를 포함하는 것인 연료전지.
  6. 제2항에 있어서, 상기 애노드 전극과 캐소드 전극은 촉매층과 기체확산층(GDL:gas diffusion layer)을 포함하는 것인 연료전지.
  7. 제6항에 있어서, 상기 촉매층은 백금, 루테늄, 백금-루테늄 합금, 백금-코발트 합금, 오스뮴 및 백금-오스뮴 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 촉매를 포함하는 것인 연료전지.
  8. 제6항에 있어서, 상기 막-전극 접합체의 기체확산층은 탄소지(carbon paper) 또는 탄소천(carbon cloth)인 연료전지.
  9. 제6항에 있어서, 상기 막-전극 접합체는 캐소드 전극 및 애노드 전극의 촉매층과 기체확산층 사이에 미세기공층(MPL:microporous layer)을 더 포함하는 것인 연료전지.
  10. 제9항에 있어서, 상기 미세기공층(MPL)은 흑연, 탄소나노튜브(CNT), 플러렌(C60), 활성탄소, 및 탄소나노혼(carbon nano horn)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 도전성 탄소를 포함하는 것인 연료전지.
  11. 제1항에 있어서, 상기 접착제는 아크릴레이트계 접착제인 연료전지.
  12. 제11항에 있어서, 상기 아크릴레이트계 접착제는 2-시아노아크릴레이트 및 아크릴레이트 모노머 복합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 연료전지.
  13. 접착제를 이용하여 막-전극 접합체의 양면에 가스켓의 일면을 접착시키고, 상기 가스켓의 다른 일면에 분리판을 접착시켜 단위 셀을 제조하는 단계를 포함하는 연료전지의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 막-전극 접합체는
    a) 연료전지용 고분자 전해질막, 및
    b) 상기 고분자 전해질막의 바깥 테두리로부터 안쪽으로 간격을 두고 상기 고분자 전해질막의 일면에 형성된 애노드 전극 및 다른 일면에 형성된 캐소드 전극
    을 포함하는 것인 연료전지의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 가스켓은 상기 막-전극 접합체의 테두리에 노출된 전해질막에 접착시키는 것인 연료전지의 제조방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 연료전지용 고분자 전해질막은 불소계 고분자, 벤즈이미다졸계 고분자, 케톤계 고분자, 에스테르계 고분자, 아미드계 고분자 및 이미드계 고분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수소이온 전도성 고분자를 포함하는 것인 연료전지의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 연료전지용 고분자 전해질막은 폴리(퍼플루오로술폰산), 폴리(퍼플루오로카르복실산), 술폰산기를 포함하는 테트라플루오로에틸렌과 플루오로비닐에테르의 공중합체, 탈불소화된 황화 폴리에테르케톤, 아릴 케톤, 폴리(2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-바이벤즈이미다졸) (poly(2,2'-(m-phenylene)-5,5'-bibenzimidazole)) 및 폴리(2,5-벤즈이미다졸)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수소이온 전도성 고분자를 포함하는 것인 연료전지의 제조방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 애노드 전극과 캐소드 전극은 촉매층과 기체확산층(GDL:gas diffusion layer)을 포함하는 것인 연료전지의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 촉매층은 백금, 루테늄, 백금-루테늄 합금, 백금-코발트 합금, 오스뮴 및 백금-오스뮴 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 촉매를 포함하는 것인 연료전지의 제조방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 막-전극 접합체의 기체확산층은 탄소지(carbon paper) 또는 탄소천(carbon cloth)인 연료전지의 제조방법.
  21. 제18항에 있어서, 상기 막-전극 접합체는 캐소드전극층 및 애노드 전극층의 촉매층과 기체확산층 사이에 미세기공층(MPL:microporous layer)을 더 포함하는 것인 연료전지의 제조방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 미세기공층(MPL)은 흑연, 탄소나노튜브(CNT), 플러렌(C60), 활성탄소, 및 탄소나노혼(carbon nano horn)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 도전성 탄소를 포함하는 것인 연료전지의 제조방법.
  23. 제13항에 있어서, 상기 접착제는 아크릴레이트계 접착제인 연료전지의 제조방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 아크릴레이트계 접착제는 2-시아노아크릴레이트 및 아크릴레이트 모노머 복합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 연료전지의 제조방법.
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