KR100738061B1 - 모노폴라형 막-전극 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

개시된 모노폴라형 막-전극 어셈블리는:
복수의 셀영역이 형성되는 전해질막; 상기 전해질막의 양면 상에서 각각 상기 셀영역에 해당되는 복수의 개구부가 형성된 애노드 지지체 및 캐소드 지지체;
상기 애노드 지지체의 상기 개구부에 대응되게 형성되어 전류를 집전하는 전류집전부와, 상기 전류집전부의 일측에 연결된 도전부와, 상기 도전부를 외부로 연결하는 도선을 구비하는 애노드 전류집전체; 상기 캐소드 지지체의 상기 개구부에 대응되게 형성되어 전류를 집전하는 전류집전부와, 상기 전류집전부의 일측에 연결된 도전부와 상기 도전부를 외부로 연결하는 도선을 구비하는 캐소드 전류집전체; 상기 애노드 전류집전부 및 캐소드 전류집전부 상에 각각 설치된 애노드 전극 및 캐소드 전극; 상기 애노드 전류집전체의 도선 및 상기 캐소드 전류집전체의 도선과 접점 연결된 회로부;를 구비하며, 상기 회로부를 통해 상기 셀들은 직렬, 병렬 또는 전기적 분리를 용이하게 변경되는 것을 특징으로 한다.

Description

모노폴라형 막-전극 어셈블리{Monopolar Membrane-Electrode Assembly }
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모노폴라형 막-전극 어셈블리의 개략적 분리 단면도이다.
도 2는 도 1의 각각의 셀영역에 해당되는 개구부(aperture)를 가지고 있는 지지체(supporting body)의 평면도이다.
도 3 은 도 1의 지지체 상에 전류집전부(current collecting portion), 도전부(conducting portion) 및 도선(connecting line)가 일체형으로 형성된 전류집전체(current collector)를 보여주는 평면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 직접액체 연료전지의 성능을 도시한 그래프로서, 도 4은 6개셀의 각각의 전압을 도시한 것이고, 도 5는 6개 셀 총 출력밀도를 도시한 그래프이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 직접액체 연료전지의 성능을 도시한 그래프로서, 도 6은 6개셀의 각각의 전압을 도시한 것이고, 도 7은 6개 셀 총 출력밀도를 도시한 그래프이다.
도 8는 본 발명의 실시예에 따라 전해질막과 촉매층 사이에 전류집전체를 삽입한 구조의 연료전지 단위 셀의 성능과 종래기술에 따라 전극 외부 상에 금속매쉬 전류집전체를 사용한 단위 셀의 성능을 비교한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전류집전체가 삽입된 모노폴라형 막-전극 어셈블리(300)의 개략적 분리 단면도이다.
본 발명은 연료전지의 모노폴라형 막-전극 어셈블리의 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단위셀 사이의 전기적 연결이 용이한 구조의 모노폴라형 막-전극 어셈블리의 구조에 관한 것이다.
모노폴라형 연료전지는 전해질막의 양면에 복수의 셀을 배열한 후 각 셀을 직렬로 연결한다. 전해질막의 제1면의 애노드전극들과 제2면의 캐소드 전극들을 직렬하기 위한 구조가 미국공개특허 2003/0180594, 2003/0198853호에 개시되어 있다. 이러한 연결구조는 전류집전체를 효율적으로 직렬연결하지만 하나의 셀이 손상되는 경우 전체 연료전지의 성능이 저하될 수 있다.
미국특허 제6,410,180호에는 각 전극 위에 메쉬 타입 전류집전부(current collecting portion)와 전류집전체들을 연결하는 도전부를 개시하고 있다. 그러나, 전극 위에 전류집전부가 위치함으로써 전류집전부와 전극 사이의 접촉저항 증가와, 촉매층에서 생성된 전자가 전극의 연료확산층 및 지지체를 통과하여 전류집전부로 이동시 생기는 저항 증가가 연료전지의 효율을 저하시킬 수 있다. 또한, 전류집전부 및 도전부 사이의 접촉저항도 클 수 있다.
본 발명의 목적은 전극과 전해질막 사이 또는 촉매층과 연료확산층 사이에 전류집전체를 형성함으로써 저항을 최소화한 모노폴라형 막-전극 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 복수의 셀 사이의 전기적 연결을 용이하게 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 모노폴라형 막-전극 어셈블리는:
복수의 셀영역이 형성되는 전해질막;
상기 전해질막의 양면 상에서 각각 상기 셀영역에 해당되는 복수의 개구부가 형성된 애노드 지지체 및 캐소드 지지체;
상기 애노드 지지체의 상기 개구부에 대응되게 형성되어 전류를 집전하는 전류집전부와, 상기 전류집전부의 일측에 연결된 도전부와, 상기 도전부를 외부로 연결하는 도선을 구비하는 애노드 전류집전체;
상기 캐소드 지지체의 상기 개구부에 대응되게 형성되어 전류를 집전하는 전류집전부와, 상기 전류집전부의 일측에 연결된 도전부와 상기 도전부를 외부로 연결하는 도선을 구비하는 캐소드 전류집전체;
상기 애노드 전류집전부 및 캐소드 전류집전부 상에 각각 설치된 애노드 전극 및 캐소드 전극; 및
상기 애노드 전류집전체의 도선 및 상기 캐소드 전류집전체의 도선과 접점 연결된 회로부;를 구비하며,
상기 회로부를 통해 상기 셀들은 직렬, 병렬 또는 전기적 분리를 용이하게 변경되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 지지체는 연장부를 더 구비하며, 상기 도선의 단은 상기 연장부에 위치한다.
상기 전류집전체는 전기전도도가 1 S/cm 이상인 제1금속 또는 도전성 고분자로 형성된다.
상기 제1금속은 Ag, Au, Al, Ni, Cu, Pt, Ti, Mn, Zn, Fe, Sn 및 이들의 합금으로 이루어진 그룹 중 선택될 수 잇다.
상기 제1금속 상에는 제2금속이 도금될 수 있으며,
상기 제2금속은 Ag, Au, Al, Ni, Cu, Pt, Ti, Mn, Zn, Fe, Sn 및 이들의 합금으로 이루어진 그룹 중 선택될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 도전성 고분자는 폴리아니린(Polyaniline), 폴리피롤 (polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene)로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나이다.
본 발명에 따르면, 상기 지지체는 비도전성 고분자로 제조될 수 있다.
상기 지지체는 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드 로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나로 제조될 수 있다.
상기 지지체 및 상기 전류집전체는 일체형으로 형성된 플렉서블 인쇄회로기판인 것이 바람직하다.
또한, 상기 전류집전체는 스퍼터링법, CVD 증착법, 전기적 증착법, 패터닝 공정, 금속에칭 중 어느 하나의 방법으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 전류집전체를 구비한 막-전극 어셈블리는:
복수의 셀영역이 형성되는 전해질막;
상기 전해질막의 양면에서 상기 셀영역에 형성된 촉매층;
상기 촉매층에 해당되는 복수의 개구부가 형성되며, 각각 상기 전해질막의 양면에 형성된 애노드 지지체 및 캐소드 지지체;
상기 애노드 지지체의 상기 개구부에 대응되게 형성되어 전류를 집전하는 전류집전부와, 상기 전류집전부의 일측에 연결된 도전부와, 상기 도전부를 외부로 연결하는 도선이 일체형으로 형성된 애노드 전류집전체;
상기 캐소드 지지체의 상기 개구부에 대응되게 형성되어 전류를 집전하는 전류집전부와, 상기 전류집전부의 일측에 연결된 도전부와 상기 도전부를 외부로 연결하는 도선이 일체형으로 형성된 캐소드 전류집전체;
상기 애노드 전류집전체 및 캐소드 전류집전체 상에 각각 설치된 애노드 확산부 및 캐소드 확산부; 및
상기 애노드 전류집전체의 도선 및 상기 캐소드 전류집전체의 도선과 접점 연결된 회로부;를 구비하며,
상기 회로부를 통해 상기 셀들은 직렬, 병렬 또는 전기적 분리를 용이하게 변경할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 애노드 확산부 및 캐소드 확산부 상에 각각 지지층을 더 구비할 수 있다.
이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 일체형 전류집전체를 구비한 모노폴라형 막-전극 어셈블리의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 전류집전체를 구비한 모노폴라형 막-전극 어셈블리의 개략적 분리 단면도이며, 도 2는 도 1의 지지체(supporting body)의 평면도이며, 도 3 은 도 1의 지지체 상에 전류집전부(current collecting portion), 도전부(conducting portion) 및 도선(connecting line)가 일체형으로 형성된 전류집전체(current collector)를 보여주는 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 전류집전체가 삽입된 모노폴라형 막-전극 어셈블리(100)는 복수의 셀영역, 예컨대 6개의 셀(제1~6셀) 영역이 형성되는 전해질막(110)을 구비한다. 전해질막(110)의 양면에는 각각 셀영역에 대응하는 복수의 4각 개구홀(114a,116a)이 형성된 비도전성 지지체(114,116)이 설치되어 있다. 지지체(114,116)에는 전해질막(110)의 바깥으로 연장되게 연장부(114b,116b)가 형성되어 있다. 각 지지체(114,116)에서 각 셀영역 상에는 애노드 전류집전부(120)(A1~A6)와 캐소드 전류집전부(160)(C1~C6)가 형성되어 있다.
상기 비도전성 지지체(114, 116)는 폴리이미드(polyimide), 폴리에틸렌(Poly ethylene), 폴리프로필렌(polypropylene) 등으로 형성될 수 있다.
애노드 전류집전부(120)의 일측에는 도전부(122)가 형성되어 있으며, 도전부(122)로부터 연장되어 외부로의 전기적 연결을 위한 도선(124)은 연장부(114b) 상에 형성된다. 캐소드 전류집전부(160)의 일측에는 도전부(162)가 형성되어 있으며, 도전부(162)로부터 연장되어 외부로의 전기적 연결을 위한 도선(164)는 연장부(116b) 상에 형성된다. 애노드 전류집전부(120) 상에는 애노드 전극(130)이 설치되어 있으며, 캐소드 전류집전부(160) 상에는 캐소드 전극(170)이 설치되어 있다. 도선(124, 164)는 각각 회로부(200)에 접점 연결된다.
상기 전류집전부(120,160), 도전부(122,162) 및 도선(124, 164)는 전기전도도가 1 S/cm 이상인 전이금속인 제1금속으로 제조될 수 있으며, Ag, Au, Al, Ni, Cu, Pt, Ti, Mn, Zn, Fe, Sn 및 이들의 합금이 사용될 수 있다. 제1금속 위에 부식을 방지하기 위한 제2금속이 도금될 수 있다. 상기 제2금속은 Ag, Au, Al, Ni, Cu, Pt, Ti, Mn, Zn, Fe, Sn 및 이들의 합금이 사용될 수 있다.
각 전극(130, 170)은 전류집전부와 접촉하는 촉매층, 촉매층 상의 연료확산층 및 전극지지층으로 이루어질 수 있다.
도 3을 참조하면, 폴리이미드 필름인 지지체(114, 116)와 도전성 금속으로 이루어진 일체형 전류집전체가 통합된 플렉서블 인쇄회로기판(flexible printed circuit board: FPCB)일 수 있다. 이 경우, 일체형 전류집전체를 폴리이미드 필름(114, 116)과 일체형으로 만든 후, 전해질막(110)과 접합한다.
상기 캐소드 전류집전부(160), 도전부(162) 및 도선(164)가 통합된 지지체(116)를 캐소드 전극(170) 및 전해질막(110) 사이에 배치하고, 상기 애노드 전류집전부(120), 도전부(122) 및 도선(124)가 통합된 지지체(114)를 애노드 전극(130) 및 전해질막(110) 사이에 배치한 다음, 이들을 125 ℃, 3 톤압력으로 3분간 핫프레 싱(hot-pressing)하여 막-전극 어셈블리 구조를 형성할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 직접액체 연료전지의 성능을 도시한 그래프로서, 도 4는 6개셀의 각각의 전압을 도시한 것이고, 도 5는 6개 셀 총 출력밀도를 도시한 그래프이다.
제1~6셀(CE1~CE6)이 직렬연결된 상태에서 제6셀(CE6) 전압이 낮아져 역전위를 가지게 되는 경우, 총 출력밀도가 낮아져서 연료전지로서의 기능을 수행하기가 어렵게 된다. 이때 제6셀(CE6)을 전기적으로 단락시켜 다른 셀로부터 전기적으로 분리하였을 때 총 출력밀도는 정상수준으로 회복되었다. 이어서 제1셀(CE1)의 전압이 점차 낮아지면서 불안정해지는 것이 총 출력밀도의 불안정성을 야기하게 되므로 이때 제1셀(CE1)을 다른 셀로부터 전기적으로 분리함으로써 총 출력밀도가 안정적인 정상수준으로 회복됨을 알 수 있다.
본 발명에 따른 모노폴라 막-전극 어셈블리 구조를 이용할 경우 용이하게 불량셀을 전기적으로 분리할 수 있으며, 따라서 연료전지의 사용 수명을 연장시킬 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 직접액체 연료전지의 성능을 도시한 그래프로서, 도 6은 6개셀의 각각의 전압을 도시한 것이고, 도 7은 6개 셀 총 출력밀도를 도시한 그래프이다.
제1~6셀(CE1~CE6)이 직렬연결된 상태에서 제1셀(CE1)과 제6셀(CE6)의 성능이 낮아진 경우, 총 출력밀도가 낮아져서 연료전지로서의 기능을 수행하기가 어렵게 된다. 도 8에서는 이러한 셀들을 전기적으로 분리시키는 방법을 사용했으나, 성 능이 낮아진 셀을 성능이 낮은 셀들끼리 병렬로 연결할 수 있게 되면, 낮은 전류밀도에서 출력을 내게 되므로 전체 전압을 낮추지 않는 상태에서도 성능이 낮아진 셀들이 총 출력밀도 상승에 기여할 수 있도록 할 수 있어 유리하다. 이러한 예로서 제5셀(CE5)과 전기적으로 분리되어 있던 제6셀(CE6)을 회로부에서 병렬로 연결하는 경우, 총 출력밀도는 상승되었다. 이어서 제1셀(CE1)의 전압이 낮아져 전기적으로 분리시켜 놓았던 제1셀(CE1)을 제2셀(CE2)과 병렬연결시킴으로써 총 출력밀도 상승에 도움을 준 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 연료전지용 막-전극 어셈블리는 회로부에서 용이하게 불량셀을 다른 정상 단위셀과 병렬연결시킴으로써 출력밀도를 향상시키며, 연료전지의 사용 수명을 연장시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 전해질막과 촉매층 사이에 전류집전체를 삽입한 구조의 연료전지 단위 셀의 성능과 종래기술에 따라 전극 외부 상에 금속매쉬 전류집전체를 사용한 단위 셀의 성능을 비교한 그래프이다. 출력전압이 0.3 V에서 전류밀도값은 금속매쉬를 사용한 경우 37 mA/cm2 이지만 전해질막과 촉매층 사이에 전류집전체를 삽입한 경우는 42 mA/cm2 으로 약 13% 정도 향상되었다. 즉, 전자가 발생하는 촉매층 에서의 전류집전이 전극외부에서의 전류집전 보다 전기적 저항이 작기 때문에 성능향상을 나타내었다.
도 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전류집전체가 삽입된 모노폴라형 막-전극 어셈블리(300)의 개략적 분리 단면도이며, 도 1~3에서의 구성요소와 실질적으로 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.
도 9을 참조하면, 전해질막(110)의 양면의 셀영역에는 촉매층(312,314)이 각각 형성되어 있다. 촉매층(312) 상에는 지지체(114) 및 애노드 전류집전체(전류집전부(120), 도전부(122) 및 도선(124))가 형성되어 있으며, 촉매층(314) 상에는 지지체(116) 및 캐소드 전류집전체(전류집전부(160), 도전부(162) 및 도선(164))가 형성되어 있다. 전류집전부(120,160) 상에는 연료확산층/전극지지층(330,370)가 설치되어 있다.
전해질막(110) 양면에 데칼(decal)법, 스크린 프린팅(screen printing)법, 또는 직접 코팅(direct coating) 에 의해 촉매층(312, 314)을 먼저 형성한 후 그 위에 전류집전체와 연료확산층/전극지지층(330,370)를 형성하고 이들을 핫프레싱하여 전류집전체가 통합된 전해질막-전극 어셈블리(300)를 완성한다.
도 9의 막-전극 어셈블리(300)의 작용은 도 1 내지 도 3의 막-전극 어셈블리(100)의 작용과 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 모노폴라형 막-전극 어셈블리는 회로부를 통해 연결되어 직렬, 병렬 또는 전기적 분리를 운전중 용이하게 조절할 수 있는 연결구조를 보유하고 있어 연료전지의 수명을 연장할 수 있다.
또한, 전류집전부가 직접 전자가 생성되는 촉매층에 접촉되게 설치되므로 저항이 낮아져서 전지 효율이 증가한다. 전류집전부가 연료공급부와 전극 사이에 설치되지 않으므로 연료의 소통이 원활해진다.
본 발명은 도면을 참조하여 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

Claims (22)

  1. 복수의 셀영역이 형성되는 전해질막;
    상기 전해질막의 양면 상에서 각각 상기 셀영역에 해당되는 복수의 개구부가 형성된 애노드 지지체 및 캐소드 지지체;
    상기 애노드 지지체의 상기 개구부에 대응되게 형성되어 전류를 집전하는 전류집전부와, 상기 전류집전부의 일측에 연결된 도전부와, 상기 도전부를 외부로 연결하는 도선을 구비하는 애노드 전류집전체;
    상기 캐소드 지지체의 상기 개구부에 대응되게 형성되어 전류를 집전하는 전류집전부와, 상기 전류집전부의 일측에 연결된 도전부와 상기 도전부를 외부로 연결하는 도선을 구비하는 캐소드 전류집전체;
    상기 애노드 전류집전부 및 캐소드 전류집전부 상에 각각 설치된 애노드 전극 및 캐소드 전극; 및
    상기 애노드 전류집전체의 도선 및 상기 캐소드 전류집전체의 도선과 접점 연결된 회로부;를 더 구비하며,
    상기 회로부를 통해 상기 셀들은 직렬, 병렬 또는 전기적 분리를 용이하게 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 애노드 지지체 및 캐소드 지지체는 각각 서로 대응되는 위치에 연장부 를 더 구비하며, 상기 도선의 단은 상기 연장부에 위치하는 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류집전체는 전기전도도가 1 S/cm 이상인 제1금속 또는 도전성 고분자로 형성된 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1금속은 Ag, Au, Al, Ni, Cu, Pt, Ti, Mn, Zn, Fe, Sn 및 이들의 합금으로 이루어진 그룹 중 선택된 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1금속 상에는 제2금속이 도금된 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2금속은 Ag, Au, Al, Ni, Cu, Pt, Ti, Mn, Zn, Fe, Sn 및 이들의 합금으로 이루어진 그룹 중 선택된 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 도전성 고분자는 폴리아니린(Polyaniline), 폴리피롤 (polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene)로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체는 비도전성 고분자로 제조된 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지체는 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드 로 제조된 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지체 및 상기 전류집전체는 일체형으로 형성된 플렉서블 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류집전체는 스퍼터링법, CVD 증착법, 전기적 증착법, 패터닝 공정, 금속에칭 중 어느 하나의 방법으로 형성된 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  12. 복수의 셀영역이 형성되는 전해질막;
    상기 전해질막의 양면에서 상기 셀영역에 형성된 촉매층;
    상기 촉매층에 해당되는 복수의 개구부가 형성되며, 각각 상기 전해질막의 양면에 형성된 애노드 지지체 및 캐소드 지지체;
    상기 애노드 지지체의 상기 개구부에 대응되게 형성되어 전류를 집전하는 전류집전부와, 상기 전류집전부의 일측에 연결된 도전부와, 상기 도전부를 외부로 연결하는 도선이 일체형으로 형성된 애노드 전류집전체;
    상기 캐소드 지지체의 상기 개구부에 대응되게 형성되어 전류를 집전하는 전류집전부와, 상기 전류집전부의 일측에 연결된 도전부와 상기 도전부를 외부로 연결하는 도선이 일체형으로 형성된 캐소드 전류집전체;
    상기 애노드 전류집전체 및 캐소드 전류집전체 상에 각각 설치된 애노드 확산부 및 캐소드 확산부; 및
    상기 애노드 전류집전체의 도선 및 상기 캐소드 전류집전체의 도선과 접점 연결된 회로부;를 더 구비하며,
    상기 회로부를 통해 상기 셀들은 직렬, 병렬 또는 전기적 분리를 용이하게 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 애노드 지지체 및 캐소드 지지체는 각각 서로 대응되는 위치에 연장부를 더 구비하며, 상기 도선의 단은 상기 연장부에 위치하는 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 전류집전체는 전기전도도가 1 S/cm 이상인 제1금속 또는 도전성 고분자로 형성된 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1금속은 Ag, Au, Al, Ni, Cu, Pt, Ti, Mn, Zn, Fe, Sn 및 이들의 합금으로 이루어진 그룹 중 선택된 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1금속 상에는 제2금속이 도금된 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제2금속은 Ag, Au, Al, Ni, Cu, Pt, Ti, Mn, Zn, Fe, Sn 및 이들의 합 금으로 이루어진 그룹 중 선택된 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 도전성 고분자는 폴리아니린(Polyaniline), 폴리피롤 (polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene)로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 지지체는 비도전성 고분자로 제조된 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 지지체는 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드 로 제조된 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 지지체 및 상기 전류집전체는 일체형으로 형성된 플렉서블 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
  22. 제 12 항에 있어서,
    상기 전류집전체는 스퍼터링법, CVD 증착법, 전기적 증착법, 패터닝 공정, 금속에칭 중 어느 하나의 방법으로 형성된 것을 특징으로 하는 모노폴라형 막-전극 어셈블리.
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