KR102285750B1 - Manufacturing method of transition metal plated porous carbon nanofiber for fuel cell - Google Patents

Manufacturing method of transition metal plated porous carbon nanofiber for fuel cell Download PDF

Info

Publication number
KR102285750B1
KR102285750B1 KR1020190155212A KR20190155212A KR102285750B1 KR 102285750 B1 KR102285750 B1 KR 102285750B1 KR 1020190155212 A KR1020190155212 A KR 1020190155212A KR 20190155212 A KR20190155212 A KR 20190155212A KR 102285750 B1 KR102285750 B1 KR 102285750B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transition metal
carbon nanofiber
porous carbon
nanofiber composite
plated
Prior art date
Application number
KR1020190155212A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210066228A (en
Inventor
노광철
장수진
정한기
현진수
Original Assignee
한국세라믹기술원
비나텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국세라믹기술원, 비나텍 주식회사 filed Critical 한국세라믹기술원
Priority to KR1020190155212A priority Critical patent/KR102285750B1/en
Publication of KR20210066228A publication Critical patent/KR20210066228A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102285750B1 publication Critical patent/KR102285750B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/9075—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers
    • H01M4/9083—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers on carbon or graphite
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/83—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with metals; with metal-generating compounds, e.g. metal carbonyls; Reduction of metal compounds on textiles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/8647—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/92—Metals of platinum group
    • H01M4/925—Metals of platinum group supported on carriers, e.g. powder carriers
    • H01M4/926—Metals of platinum group supported on carriers, e.g. powder carriers on carbon or graphite
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/40—Fibres of carbon
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)

Abstract

전이금속이 도금된 탄소나노섬유 복합체를 사용하는 것에 의해 강한 산화환경에서도 매우 우수한 내산화성 및 고내구성을 확보할 수 있는 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체 및 그 제조 방법과, 이를 포함하는 연료전지에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체는 탄소나노섬유; 및 상기 탄소나노섬유의 표면에 도금된 전이금속;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Transition metal-plated porous carbon nanofiber composite capable of securing very excellent oxidation resistance and high durability even in a strong oxidizing environment by using a transition metal-plated carbon nanofiber composite, and a method for manufacturing the same, and a fuel cell comprising the same start about.
The transition metal-plated porous carbon nanofiber composite according to the present invention includes carbon nanofibers; and a transition metal plated on the surface of the carbon nanofiber.

Description

연료전지용 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF TRANSITION METAL PLATED POROUS CARBON NANOFIBER FOR FUEL CELL}Manufacturing method of transition metal-plated porous carbon nanofiber composite for fuel cell

본 발명은 연료전지용 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전이금속이 도금된 탄소나노섬유 복합체를 사용하는 것에 의해 강한 산화환경에서도 매우 우수한 내산화성 및 고내구성을 확보할 수 있는 연료전지용 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a transition metal-plated porous carbon nanofiber composite for a fuel cell, and more particularly, by using a transition metal-plated carbon nanofiber composite, excellent oxidation resistance and high durability even in a strong oxidizing environment It relates to a method for producing a transition metal-plated porous carbon nanofiber composite for a fuel cell that can secure

연료전지(Fuel cell)는 메탄올, 에탄올, 천연 가스와 같은 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소(H2)와 산소(O2)가 가진 화학적 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 전기 화학적 장치이다. 즉, 연료전지는 수소와 산소를 애노드(anode, 일명 '연료극' 또는 '환원전극'이라 함)와 캐소드(cathode, 일명 '공기극' 또는 '산화전극'이라함)로 각각 공급하여 연속적으로 전기를 생산하는 발전기술이다.A fuel cell is an electrochemical device that directly converts chemical energy of hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ) contained in hydrocarbon-based substances such as methanol, ethanol, and natural gas into electrical energy. That is, in a fuel cell, hydrogen and oxygen are supplied to an anode (called a 'fuel electrode' or 'reduction electrode') and a cathode (called a cathode, aka 'air electrode' or 'oxidation electrode') respectively to continuously generate electricity. It is a production technology.

이러한 연료 전지는 총 효율을 80% 이상으로 높이는 고효율 발전이 가능하며, 또한 NOx나 CO2의 배출량이 거의 없고 소음도 매우 적어 공해 배출 요인이 거의 없는 무공해 에너지 기술로서 차세대 에너지 변환 장치로 각광받고 있다.These fuel cells are capable of high-efficiency power generation that raises the total efficiency to more than 80%, and also emit little NO x or CO 2 and emit very little noise, so they are in the spotlight as a next-generation energy conversion device as a pollution-free energy technology that has almost no pollution emission factors. .

이러한 연료전지는 작동되는 온도에 따라 고온형 연료전지와 저온형 연료전지로 분류된다. 이 중에서 저온형 연료전지로는 고분자 전해질형 연료전지(PEMFC : Polymer Electrolyte Membrane Cell), 직접 액체 연료전지(DLFC : Direct Liquid Feed Fuel Cell) 등이 있다.Such fuel cells are classified into high-temperature fuel cells and low-temperature fuel cells according to the operating temperature. Among these, low-temperature fuel cells include a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) and a direct liquid feed fuel cell (DLFC).

직접 액체 연료전지에서 연료로 메탄올을 사용하는 경우에는 직접 메탄올형 연료전지(DMFC : Direct Methanol Fuel Cell)라 한다. 그리고, 저온형 연료전지는 화석 에너지를 대체할 수 있는 청정 에너지원으로서, 출력 밀도 및 에너지 전환 효율이 높고, 상온에서 작동이 가능하며 소형화 및 밀폐화가 가능하므로 무공해 자동차, 가정용 발전 시스템, 이동통신 장비의 휴대용 전원, 군 사용 장비 등의 분야에 폭넓게 사용이 가능하다.When methanol is used as fuel in a direct liquid fuel cell, it is called a direct methanol fuel cell (DMFC). In addition, the low-temperature fuel cell is a clean energy source that can replace fossil energy, has high power density and energy conversion efficiency, can be operated at room temperature, and can be miniaturized and sealed. It can be widely used in fields such as portable power supplies and military equipment.

현재 저온형 연료전지(예를 들어 DMFC 또는 PEMFC)의 공기극 촉매로는 탄소 담지체를 사용하지 않고 순수한 백금만의 미립자인 백금 블랙이 사용된다. 그 이유는 공기극에서 일어나는 수소 이온과 산소 이온을 결합하여 물을 생성하는 반응 조건이 매우 강한 산화반응을 동반하므로, 이러한 강한 산화 조건에서 안정한 탄소 담지체가 현재까지 개발되지 않았기 때문이다.Currently, as a cathode catalyst of a low-temperature fuel cell (eg, DMFC or PEMFC), platinum black, which is a fine particle of pure platinum, is used without using a carbon carrier. The reason is that, since the reaction conditions for generating water by combining hydrogen ions and oxygen ions occurring at the cathode are accompanied by a very strong oxidation reaction, a carbon support stable under such strong oxidation conditions has not been developed so far.

현재 연료극에서 보편적으로 사용되는 카본 블랙 담지체를 공기극 담지체로 사용하게 되면, 강한 산화 반응에 의하여 일산화 탄소 또는 이산화 탄소로 가스화되어 가스가 발생한다. 이로 인해, 탄소 담지체가 산화되어 그 중량이 감소되고, 촉매의 응집현상 등으로 촉매 활성이 급격히 감소되고 결국에는 전지적 반응을 할 수 없는 치명적인 상황이 발생한다.When a carbon black carrier, which is currently commonly used in an anode, is used as a cathode carrier, it is gasified into carbon monoxide or carbon dioxide by a strong oxidation reaction to generate gas. Due to this, the carbon carrier is oxidized and its weight is reduced, and the catalyst activity is rapidly reduced due to aggregation of the catalyst, etc.

따라서, 현재 저온형 연료전지의 공기극에는 백금 블랙을 사용하고 있으나, 이러한 백금 블랙은 담지 촉매와 비교하여 월등히 큰 입자 크기를 가지므로 백금 이용률이 담지 촉매와 비교하여 현저하게 낮다. 또한, 이러한 낮은 활성과 이용률은 백금 사용량의 증가를 가져오나, 백금은 매우 비싼 소재이므로, 종국적으로 촉매 및 연료전지의 가격 상승을 유발하게 된다.Accordingly, although platinum black is currently used for the cathode of a low-temperature fuel cell, the platinum black has a significantly larger particle size compared to the supported catalyst, and thus the platinum utilization rate is significantly lower than that of the supported catalyst. In addition, such a low activity and utilization rate leads to an increase in the amount of platinum used, but since platinum is a very expensive material, it ultimately causes an increase in the prices of catalysts and fuel cells.

그러므로, 공기극의 강한 산화 조건에서도 안정적으로 견딜 수 있는 탄소 담지체의 개발이 절실하게 요구되고 있는 것이다.Therefore, there is an urgent need for the development of a carbon carrier that can stably withstand even the strong oxidizing conditions of the cathode.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0033288호(2009.04.02. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0033288 (published on April 2, 2009)

본 발명의 목적은 전이금속이 도금된 탄소나노섬유 복합체를 사용하는 것에 의해 강한 산화환경에서도 매우 우수한 내산화성 및 고내구성을 확보할 수 있는 연료전지용 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for producing a transition metal-plated porous carbon nanofiber composite for a fuel cell that can secure very excellent oxidation resistance and high durability even in a strong oxidizing environment by using a transition metal-plated carbon nanofiber composite. will provide

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체는 탄소나노섬유; 및 상기 탄소나노섬유의 표면에 도금된 전이금속;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Transition metal plated porous carbon nanofiber composite according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes carbon nanofibers; and a transition metal plated on the surface of the carbon nanofiber.

상기 탄소나노섬유는 평균 직경이 50 ~ 300nm인 것이 바람직하다.The carbon nanofibers preferably have an average diameter of 50 to 300 nm.

아울러, 상기 탄소나노섬유는 50 ~ 500㎡/g의 비표면적을 갖는 다공성 탄소나노섬유인 것이 보다 바람직하다.In addition, the carbon nanofibers are more preferably porous carbon nanofibers having a specific surface area of 50 to 500 m 2 /g.

상기 전이금속은 니켈(Ni)을 포함한다.The transition metal includes nickel (Ni).

상기 전이금속은 상기 탄소나노섬유 복합체 전체 중량의 5 ~ 20 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다.The transition metal is preferably added in a content ratio of 5 to 20% by weight of the total weight of the carbon nanofiber composite.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체 제조 방법은 (a) 탄소나노섬유를 용매에 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; (b) 상기 혼합물에 전이금속 전구체 용액을 투입한 후, 교반하면서 초음파 처리하여 혼합 용액을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 혼합 용액을 감압여과한 후, 상기 감압여과된 결과물을 세척하고 건조하여 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for producing a transition metal-plated porous carbon nanofiber composite according to an embodiment of the present invention for achieving the above object comprises the steps of: (a) mixing carbon nanofibers in a solvent to form a mixture; (b) adding a transition metal precursor solution to the mixture, followed by ultrasonic treatment while stirring to form a mixed solution; and (c) filtering the mixed solution under reduced pressure, then washing and drying the filtered resultant under reduced pressure to form a transition metal-plated porous carbon nanofiber composite.

상기 (c) 단계 이후, 상기 전이금속은 상기 탄소나노섬유 복합체 전체 중량의 5 ~ 20 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다.After step (c), the transition metal is preferably added in a content ratio of 5 to 20% by weight of the total weight of the carbon nanofiber composite.

본 발명에 따른 연료전지용 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체의 제조방법은 전이금속이 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체의 제조 방법에 의해 전이금속의 분산율을 제어할 수 있는 효과가 있다.The method for producing a transition metal-plated porous carbon nanofiber composite for a fuel cell according to the present invention has the effect of controlling the dispersion rate of the transition metal by the production method of the transition metal-plated porous carbon nanofiber composite.

또한, 본 발명에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체는, 종래의 탄소 담지체가 전기화학적 산화반응에 의하여 프로파일이 변화하며 캐패시턴스가 증가하는 것과 달리, 전기화학적 반응이 거의 없이 안정적인 프로파일을 보이는 것을 알 수 있다.In addition, the transition metal-plated porous carbon nanofiber composite according to the present invention shows a stable profile with little electrochemical reaction, unlike the conventional carbon carrier, whose profile changes due to electrochemical oxidation and increases in capacitance. Able to know.

따라서, 본 발명에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체를 연료전지용 공기극으로 사용할 시, 공기극의 강한 산화 조건에서도 매우 안정적이다.Therefore, when the transition metal-plated porous carbon nanofiber composite according to the present invention is used as a cathode for a fuel cell, it is very stable even under strong oxidation conditions of the cathode.

결국, 본 발명에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체는 공기극의 강한 산화 환경에서도 매우 안정적이며, 넓은 유효 표면적을 가지므로 매우 적은 양의 전이금속을 사용하여 높은 활성을 가지는 장점을 가진다.As a result, the transition metal-plated porous carbon nanofiber composite according to the present invention is very stable even in the strong oxidizing environment of the cathode and has a large effective surface area, so it has the advantage of high activity using a very small amount of transition metal.

또한, 본 발명에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체는 연료전지용 촉매의 안정성을 증대시켜 연료극에서도 월등한 내구성과 장수명을 구현할 수 있는 장점이 있다.In addition, the transition metal-plated porous carbon nanofiber composite according to the present invention has the advantage of being able to implement superior durability and long life even at the anode by increasing the stability of the catalyst for fuel cells.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체 제조 방법을 나타낸 공정 순서도.
도 2는 실시예 1에 따라 제조된 전이금속 도금된 다공성 탄소 담지체를 촬영하여 나타낸 SEM 사진.
도 3은 비교예 1에 따라 제조된 전이금속 도금된 다공성 탄소 담지체를 촬영하여 나타낸 SEM 사진.1 is a process flow chart showing a method for manufacturing a transition metal-plated porous carbon nanofiber composite according to an embodiment of the present invention.
2 is a SEM photograph showing the transition metal-plated porous carbon carrier prepared according to Example 1. FIG.
3 is an SEM photograph showing a transition metal-plated porous carbon carrier prepared according to Comparative Example 1. FIG.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be embodied in various different forms, only this embodiment allows the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체 및 그 제조 방법과, 이를 포함하는 연료전지에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a transition metal-plated porous carbon nanofiber composite according to a preferred embodiment of the present invention, a method for manufacturing the same, and a fuel cell including the same will be described in detail as follows.

전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체Transition metal plated porous carbon nanofiber composite

본 발명의 실시예에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체는 탄소나노섬유 및 탄소나노섬유의 표면에 도금된 전이금속을 포함한다.The transition metal-plated porous carbon nanofiber composite according to an embodiment of the present invention includes carbon nanofibers and a transition metal plated on the surface of the carbon nanofibers.

특히, 본 발명의 탄소나노섬유는 평균 직경이 50 ~ 300nm이고, 50 ~ 500㎡/g의 비표면적을 갖는 다공성 탄소나노섬유를 이용하는 것이 바람직한데, 이는 상기의 구조를 갖는 다공성 탄소나노섬유는 카본 블랙에 비하여 월등한 촉매 담지 유효면적을 가지므로 고활성의 전극 촉매를 제조할 수 있기 때문이다.In particular, the carbon nanofibers of the present invention have an average diameter of 50 to 300 nm, and it is preferable to use a porous carbon nanofiber having a specific surface area of 50 to 500 m 2 /g, which is a porous carbon nanofiber having the above structure. This is because it has an effective area for supporting catalysts superior to that of black, so that a highly active electrode catalyst can be prepared.

탄소나노섬유의 평균 직경이 50nm 미만일 경우에는 그 직경이 너무 작아 제조에 곤란성이 있다. 반대로, 탄소나노섬유의 평균 직경이 300nm를 초과할 경우에는 전체적인 비표면적이 감소하기 때문에 전극 촉매로 사용시 효율이 감소할 우려가 있다.When the average diameter of the carbon nanofibers is less than 50 nm, the diameter is too small and there is difficulty in manufacturing. Conversely, when the average diameter of the carbon nanofibers exceeds 300 nm, since the overall specific surface area is reduced, there is a concern that the efficiency may decrease when used as an electrode catalyst.

전이금속은 초음파 처리에 의해 탄소나노섬유의 표면에 도금이 이루어진다. 이러한 전이금속으로는 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 이트륨(Y), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 바나듐(V), 니오뮴(Nb), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 이리듐(Ir) 및 티타늄(Ti)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 이용할 수 있으며, 이 중 니켈(Ni)을 이용하는 것이 보다 바람직하다.The transition metal is plated on the surface of carbon nanofibers by ultrasonic treatment. Such transition metals include iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), yttrium (Y), molybdenum (Mo), copper (Cu), platinum (Pt), palladium (Pd), vanadium (V), At least one material selected from the group consisting of nimium (Nb), tungsten (W), chromium (Cr), iridium (Ir), and titanium (Ti) may be used, of which nickel (Ni) is more preferable. do.

이러한 전이금속은 탄소나노섬유 복합체 전체 중량의 5 ~ 20 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 전이금속의 첨가량이 탄소나노섬유 복합체 전체 중량의 5 중량% 미만일 경우에는 그 첨가량이 미미한 관계로 내산화성 및 고내구성 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 전이금속의 첨가량이 탄소나노섬유 복합체 전체 중량의 20 중량%를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 전이금속 사용량만을 증가시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.The transition metal is preferably added in a content ratio of 5 to 20% by weight of the total weight of the carbon nanofiber composite. When the addition amount of the transition metal is less than 5% by weight of the total weight of the carbon nanofiber composite, it may be difficult to secure oxidation resistance and high durability because the addition amount is insignificant. Conversely, when the addition amount of the transition metal exceeds 20% by weight of the total weight of the carbon nanofiber composite, it is not economical because it may act as a factor to increase only the amount of transition metal without further increasing the effect.

본 발명에서는 수소저장재료로서 고비표면적을 갖는 다공성 탄소나노섬유를 사용하였고, 표면에 전이금속을 도금하였는 바, 도금의 방법으로는 초음파 처리를 이용하였다.In the present invention, a porous carbon nanofiber having a high specific surface area was used as a hydrogen storage material, and a transition metal was plated on the surface. As a method of plating, ultrasonic treatment was used.

본 발명의 실시예에 따른 고내산화성을 갖는 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체는 비표면적이 50 ~ 500㎡/g이고, 평균 직경이 50 ~ 300nm를 가지므로, 카본 블랙에 비하여 월등한 촉매 담지 유효 표면적을 갖는바, 이에 의하여 고 활성의 촉매 제조가 가능한 장점을 갖는다.Since the transition metal-plated porous carbon nanofiber composite having high oxidation resistance according to an embodiment of the present invention has a specific surface area of 50 to 500 m 2 /g and an average diameter of 50 to 300 nm, superior catalyst support compared to carbon black Since it has an effective surface area, it has the advantage of being able to prepare a catalyst with high activity.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 고내산화성을 갖는 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체는 연료전지의 연료극과 공기극에 모두 사용될 수 있으며, 이러한 공기극 또는 연료극은 전해질막을 사이에 두고 접착되어 막전극 접합체를 구성한다.In addition, the transition metal-plated porous carbon nanofiber composite having high oxidation resistance according to an embodiment of the present invention can be used for both an anode and an anode of a fuel cell, and the cathode or anode is adhered with an electrolyte membrane interposed therebetween to form a membrane electrode assembly. make up

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 연료전지는 막전극 접합체가 세퍼레이터(Separator)(또는 바이폴라 플레이트(Bipolar Plate)) 수십 개가 순차적으로 적층되어 형성되는 구조를 가질 수 있다.In addition, the fuel cell according to the embodiment of the present invention may have a structure in which the membrane electrode assembly is formed by sequentially stacking dozens of separators (or bipolar plates).

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for manufacturing a transition metal-plated porous carbon nanofiber composite according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.1 is a process flow chart showing a method for manufacturing a transition metal-plated porous carbon nanofiber composite according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체 제조 방법은 혼합 단계(S110), 초음파 처리 단계(S120) 및 감압여과 및 건조 단계(S130)를 포함한다.As shown in Figure 1, the transition metal-plated porous carbon nanofiber composite manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes a mixing step (S110), an ultrasonic treatment step (S120), and a reduced pressure filtration and drying step (S130) do.

혼합mix

혼합 단계(S110)에서는 탄소나노섬유를 용매에 혼합하여 혼합물을 형성한다.In the mixing step (S110), carbon nanofibers are mixed with a solvent to form a mixture.

이때, 용매로는 물, 에탄올, N,N-디메틸포름아마이드(DMF), 아세톤, 벤젠, 톨루엔, 헥산 및 아세토니트릴로부 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 이용될 수 있다.In this case, as the solvent, at least one selected from the group consisting of water, ethanol, N,N-dimethylformamide (DMF), acetone, benzene, toluene, hexane and acetonitrile may be used.

초음파 처리sonication

초음파 처리 단계(S120)에서는 혼합물에 전이금속 전구체 용액을 투입한 후, 교반하면서 초음파 처리하여 혼합 용액을 형성한다.In the ultrasonic treatment step (S120), the transition metal precursor solution is added to the mixture, and then ultrasonicated while stirring to form a mixed solution.

본 단계에서, 교반은 100 ~ 500rpm의 속도로 실시하는 것이 바람직하다.In this step, the stirring is preferably performed at a speed of 100 ~ 500rpm.

여기서, 초음파 처리는 25 ~ 35kHz 및 80 ~ 100W의 출력 전력 조건으로 0.5 ~ 3시간 동안 실시하는 것이 바람직하다.Here, the ultrasonic treatment is preferably performed for 0.5 to 3 hours under the conditions of 25 to 35 kHz and 80 to 100 W of output power.

이와 같이, 혼합물에 전이금속 전구체 용액을 투입하고 교반하는 과정에서, 초음파 처리를 수행하게 되면, 일정 시간의 경과 후 버블 붕괴(bubble collapse)가 될 때 국소적으로 5000K의 온도와 1000bar 정도의 압력 그리고 1010K/s의 가열비 및 냉각비 등이 극한의 조건(extreme condition)을 갖게 되어, 분산 효율을 극대화할 수 있게 된다.In this way, in the process of introducing and stirring the transition metal precursor solution to the mixture, when ultrasonic treatment is performed, when bubble collapse occurs after a certain period of time, a temperature of 5000 K and a pressure of about 1000 bar and The heating rate and cooling rate of 10 10 K/s have extreme conditions, so that dispersion efficiency can be maximized.

초음파 출력 전력이 80W 미만이거나, 초음파 처리 시간이 0.5시간 미만일 경우에는 전이금속 전구체 용액 내의 전이금속이 탄소나노섬유에 원활히 도금되지 못할 우려가 있다. 반대로, 초음파 출력 전력이 100W를 초과하거나, 초음파 처리 시간이 3시간을 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 비용 및 시간을 만을 증가시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.If the ultrasonic output power is less than 80W or the ultrasonic treatment time is less than 0.5 hours, there is a risk that the transition metal in the transition metal precursor solution may not be smoothly plated on the carbon nanofibers. Conversely, if the ultrasonic output power exceeds 100W or the ultrasonic treatment time exceeds 3 hours, it may act as a factor to increase the manufacturing cost and time without further increasing the effect, so it is not economical.

감압여과 및 건조Vacuum filtration and drying

감압여과 및 건조 단계(S130)에서는 혼합 용액을 감압여과한 후, 감압여과된 결과물을 세척하고 건조하여 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체를 형성한다.In the vacuum filtration and drying step (S130), the mixed solution is filtered under reduced pressure, and the resultant filtered under reduced pressure is washed and dried to form a transition metal-plated porous carbon nanofiber composite.

이때, 건조는 상온에서 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In this case, the drying may be performed at room temperature, but is not limited thereto.

본 단계 이후, 전이금속은 탄소나노섬유 복합체 전체 중량의 5 ~ 20 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다.After this step, the transition metal is preferably added in a content ratio of 5 to 20% by weight of the total weight of the carbon nanofiber composite.

지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 연료전지용 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체의 제조방법은 전이금속이 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체의 제조 방법에 의해 전이금속의 분산율을 제어할 수 있는 효과가 있다.As described so far, in the method for producing a transition metal-plated porous carbon nanofiber composite for a fuel cell according to an embodiment of the present invention, the dispersion rate of the transition metal can be controlled by the production method of the transition metal-plated porous carbon nanofiber composite. can have an effect.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체는, 종래의 탄소 담지체가 전기화학적 산화반응에 의하여 프로파일이 변화하며 캐패시턴스가 증가하는 것과 달리, 전기화학적 반응이 거의 없이 안정적인 프로파일을 보이는 것을 알 수 있다.In addition, the transition metal-plated porous carbon nanofiber composite according to an embodiment of the present invention has a stable profile with little electrochemical reaction, unlike the conventional carbon carrier, whose profile changes due to an electrochemical oxidation reaction and increases in capacitance. It can be seen that the

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체를 연료전지용 공기극으로 사용할 시, 공기극의 강한 산화 조건에서도 매우 안정적이다.Therefore, when the transition metal-plated porous carbon nanofiber composite according to an embodiment of the present invention is used as a cathode for a fuel cell, it is very stable even under strong oxidation conditions of the cathode.

결국, 본 발명의 실시예에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체는 공기극의 강한 산화 환경에서도 매우 안정적이며, 넓은 유효 표면적을 가지므로 매우 적은 양의 전이금속을 사용하여 높은 활성을 가지는 장점을 가진다.As a result, the transition metal-plated porous carbon nanofiber composite according to an embodiment of the present invention is very stable even in the strong oxidizing environment of the cathode, and has a large effective surface area, so it has the advantage of high activity using a very small amount of transition metal. have

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체는 연료전지용 촉매의 안정성을 증대시켜 연료극에서도 월등한 내구성과 장수명을 구현할 수 있는 장점이 있다.In addition, the transition metal-plated porous carbon nanofiber composite according to an embodiment of the present invention has the advantage of being able to realize superior durability and long life even at the anode by increasing the stability of the catalyst for fuel cells.

실시예Example

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail through preferred embodiments of the present invention. However, this is presented as a preferred example of the present invention and cannot be construed as limiting the present invention in any sense.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.Content not described here will be omitted because it can be technically inferred sufficiently by a person skilled in the art.

1. 전극 촉매 제조1. Electrocatalyst Preparation

실시예 1Example 1

증류수 1 L에 탄소나노섬유 0.9g를 넣어 분산시켰다. 다음으로, 니켈 황화물 0.1g을 첨가하고, 300rpm의 속도로 교반하면서 1시간 동안 초음파 처리하여 혼합용액을 제조하였다.0.9 g of carbon nanofibers were added to 1 L of distilled water and dispersed. Next, 0.1 g of nickel sulfide was added, and a mixed solution was prepared by ultrasonication for 1 hour while stirring at a speed of 300 rpm.

다음으로, 혼합 용액을 감압여과장치를 이용하여 감압여과하여 시료를 채취하고, 에탄올을 이용하여 시료를 세척한 후, 상온 진공 건조기를 이용하여 건조하여 전극 촉매를 수득하였다.Next, the mixed solution was filtered under reduced pressure using a vacuum filtration device to collect a sample, washed with ethanol, and dried using a vacuum dryer at room temperature to obtain an electrode catalyst.

비교예 1Comparative Example 1

증류수 1 L에 카본 블랙 0.9g을 넣어 분산시켰다. 다음으로, 니켈 황화물 0.1g을 첨가하고, 300rpm의 속도로 교반하면서 1시간 동안 초음파 처리하여 혼합용액을 제조하였다.0.9 g of carbon black was added to 1 L of distilled water and dispersed. Next, 0.1 g of nickel sulfide was added, and a mixed solution was prepared by ultrasonication for 1 hour while stirring at a speed of 300 rpm.

다음으로, 혼합 용액을 감압여과장치를 이용하여 감압여과하여 시료를 채취하고, 에탄올을 이용하여 시료를 세척한 후, 상온 진공 건조기를 이용하여 건조하여 전극 촉매를 수득하였다.Next, the mixed solution was filtered under reduced pressure using a vacuum filtration device to collect a sample, washed with ethanol, and dried using a vacuum dryer at room temperature to obtain an electrode catalyst.

2. 미세조직 평가2. Microstructure evaluation

도 2는 실시예 1에 따라 제조된 전이금속 도금된 다공성 탄소 담지체를 촬영하여 나타낸 SEM 사진이고, 도 3은 비교예 1에 따라 제조된 전이금속 도금된 다공성 탄소 담지체를 촬영하여 나타낸 SEM 사진이다.2 is an SEM photograph showing the transition metal-plated porous carbon support prepared according to Example 1, and FIG. 3 is an SEM photograph showing the transition metal-plated porous carbon support prepared according to Comparative Example 1. am.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 실시예 1에 따라 제조된 전이금속 도금된 다공성 탄소 담지체는 다공성 탄소나노섬유의 표면에 니켈이 안정적으로 도금되어 있는 것을 확인할 수 있다.As shown in FIGS. 2 and 3 , in the transition metal-plated porous carbon carrier prepared according to Example 1, it can be confirmed that nickel is stably plated on the surface of the porous carbon nanofibers.

비교예 1에 따라 제조된 전이금속 도금된 다공성 탄소 담지체는 카본 블랙의 표면에 니켈이 안정적으로 도금되어 있는 것을 확인할 수 있다.In the transition metal-plated porous carbon carrier prepared according to Comparative Example 1, it can be seen that nickel is stably plated on the surface of carbon black.

이때, 실시예 1의 경우, 카본 블랙을 이용한 비교예 1과 달리, 다공성 탄소나노섬유를 이용하는 것에 의해 비표면적이 확연히 증가한 것을 확인할 수 있다.In this case, in the case of Example 1, unlike Comparative Example 1 using carbon black, it can be confirmed that the specific surface area was significantly increased by using the porous carbon nanofibers.

3. 물성 평가3. Physical property evaluation

표 1은 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 전극 촉매의 ORR 사이클 테스트 후 전압 변화 결과를 나타낸 것이다.Table 1 shows the voltage change results after the ORR cycle test of the electrode catalysts prepared according to Example 1 and Comparative Example 1.

[표 1][Table 1]

Figure 112019122796292-pat00001
Figure 112019122796292-pat00001

표 1에 도시된 바와 같이, 실시예 1에 따라 제조된 전극 촉매의 경우에는 전압 변화가 거의 없는 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, in the case of the electrode catalyst prepared according to Example 1, it can be confirmed that there is almost no voltage change.

반면, 비교예 1에 따라 제조된 전극 촉매의 경우에는 전압 변화가 심화된 것을 확인할 수 있다.On the other hand, in the case of the electrode catalyst prepared according to Comparative Example 1, it can be seen that the voltage change is intensified.

위의 실험 결과를 토대로, 실시예 1에 따라 제조된 전극 촉매를 연료전지로 이용할 시, 강한 산화환경에서도 매우 우수한 내산화성 및 고내구성을 확보할 수 있다는 것을 확인하였다.Based on the above experimental results, it was confirmed that, when the electrode catalyst prepared according to Example 1 is used as a fuel cell, very good oxidation resistance and high durability can be secured even in a strong oxidizing environment.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.In the above, the embodiments of the present invention have been mainly described, but various changes or modifications can be made at the level of those skilled in the art to which the present invention pertains. Such changes and modifications can be said to belong to the present invention as long as they do not depart from the scope of the technical spirit provided by the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be judged by the claims described below.

S110 : 혼합 단계
S120 : 초음파 처리 단계
S130 : 감압여과 및 건조 단계S110: mixing step
S120: Sonication step
S130: vacuum filtration and drying step

Claims (9)

(a) 탄소나노섬유를 용매에 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계;
(b) 상기 혼합물에 전이금속 전구체 용액을 투입한 후, 교반하면서 초음파 처리하여 혼합 용액을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 혼합 용액을 감압여과한 후, 상기 감압여과된 결과물을 세척하고 건조하여 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체를 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 (b) 단계에서, 상기 교반은 100 ~ 500rpm의 속도로 실시하고, 상기 초음파 처리는 25 ~ 35kHz 및 80 ~ 100W의 출력 전력 조건으로 0.5 ~ 3시간 동안 실시하고,
상기 (c) 단계 이후, 상기 전이금속은 상기 탄소나노섬유 복합체 전체 중량의 5 ~ 20 중량%의 함량비를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체 제조 방법.
(a) mixing carbon nanofibers in a solvent to form a mixture;
(b) adding a transition metal precursor solution to the mixture, followed by ultrasonic treatment while stirring to form a mixed solution; and
(c) filtering the mixed solution under reduced pressure, washing and drying the filtered resultant under reduced pressure to form a transition metal-plated porous carbon nanofiber composite;
In step (b), the stirring is performed at a speed of 100 to 500 rpm, and the ultrasonic treatment is carried out for 0.5 to 3 hours under the conditions of 25 to 35 kHz and 80 to 100 W of output power,
After step (c), the transition metal is a transition metal-plated porous carbon nanofiber composite manufacturing method, characterized in that it comprises a content ratio of 5 to 20% by weight of the total weight of the carbon nanofiber composite.
 제1항에 있어서,
상기 탄소나노섬유는
평균 직경이 50 ~ 300nm인 것을 특징으로 하는 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체 제조 방법.
According to claim 1,
The carbon nanofibers are
Transition metal-plated porous carbon nanofiber composite manufacturing method, characterized in that the average diameter is 50 ~ 300nm.
 제1항에 있어서,
상기 탄소나노섬유는
50 ~ 500㎡/g의 비표면적을 갖는 다공성 탄소나노섬유인 것 특징으로 하는 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체 제조 방법.
According to claim 1,
The carbon nanofibers are
A method for producing a transition metal-plated porous carbon nanofiber composite, characterized in that it is a porous carbon nanofiber having a specific surface area of 50 to 500 m 2 /g.
 제1항에 있어서,
상기 전이금속은
니켈(Ni)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전이금속 도금된 다공성 탄소나노섬유 복합체 제조 방법.According to claim 1,
The transition metal is
A method for producing a transition metal-plated porous carbon nanofiber composite comprising nickel (Ni). 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020190155212A 2019-11-28 2019-11-28 Manufacturing method of transition metal plated porous carbon nanofiber for fuel cell KR102285750B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190155212A KR102285750B1 (en) 2019-11-28 2019-11-28 Manufacturing method of transition metal plated porous carbon nanofiber for fuel cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190155212A KR102285750B1 (en) 2019-11-28 2019-11-28 Manufacturing method of transition metal plated porous carbon nanofiber for fuel cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210066228A KR20210066228A (en) 2021-06-07
KR102285750B1 true KR102285750B1 (en) 2021-08-04

Family

ID=76374219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190155212A KR102285750B1 (en) 2019-11-28 2019-11-28 Manufacturing method of transition metal plated porous carbon nanofiber for fuel cell

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102285750B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015206102A (en) 2014-04-23 2015-11-19 株式会社ノリタケカンパニーリミテド Platinum hollow nanoparticle, catalyst carrying the particle, and method for producing the catalyst

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100823094B1 (en) * 2006-08-31 2008-04-18 한화석유화학 주식회사 Process for the electrochemical catalysts of fuel cells based on polymer electrolytes
KR100921889B1 (en) 2007-09-29 2009-10-13 (주)썬텔 Catalyst for low temperature fuel cell using carbon nanofiber as a support, Electrode for low temperature fuel cell using the catalyst, and Low temperature fuel cell using the catalyst
KR101022857B1 (en) * 2008-01-16 2011-03-17 인하대학교 산학협력단 Preparation method of carbon nano fiber composites electroplated transition metal for hydrogen storage
KR101969547B1 (en) * 2017-08-25 2019-04-16 한국과학기술원 Catalyst for oxygen reduction reaction comprising porous carbon nanofiber co-doped with transition metal and nitrogen and preparation method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015206102A (en) 2014-04-23 2015-11-19 株式会社ノリタケカンパニーリミテド Platinum hollow nanoparticle, catalyst carrying the particle, and method for producing the catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210066228A (en) 2021-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5648785B2 (en) Fuel cell electrode
JP4565644B2 (en) Polymer electrolyte membrane for fuel cell, membrane-electrode assembly, fuel cell system, and method for manufacturing membrane-electrode assembly
JP4185064B2 (en) Cathode electrode for liquid fuel type polymer electrolyte fuel cell and liquid fuel type polymer electrolyte fuel cell
JP6793136B2 (en) Electrode catalyst
US20100323272A1 (en) Carbon catalyst, slurry containing the carbon catalyst, process for producing carbon catalyst, and fuel cell, storage device, and environmental catalyst each employing carbon catalyst
KR100715155B1 (en) Preparation method of electrocatalysts for fuel cells using nanocomposite carbon fibers
KR100728182B1 (en) Cathode catalyst for fuel cell, membrane-electrode assembly for fuel cell comprising same, and system for fuel cell comprising same
JP2004079244A (en) Catalyst for fuel cell and fuel cell
CN102021677A (en) Preparation method for carbon nanofiber containing transition metal and nitrogen element and application of carbon nanofiber in fuel-cell catalysts
JPWO2006054636A1 (en) CARBON FIBER AND POROUS SUPPORT-CARBON FIBER COMPOSITE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME, CATALYST STRUCTURE, ELECTROLYTE FOR SOLID POLYMER FUEL CELL, AND SOLID POLYMER FUEL CELL
JP2006252967A (en) Solid polymer electrolyte membrane for fuel cell, and fuel cell using the same
JP2018031046A (en) Cathode, electrolysis cell for organic hydride production, and method for producing organic hydrides
Bidault et al. An improved cathode for alkaline fuel cells
JP2019169289A (en) Air electrode catalyst for fuel cell, manufacturing method of the same, and fuel cell using fuel cell air electrode catalyst
KR20060104821A (en) Catalyst for fuel cell, preparation method thereof, and fuel cell system comprising the same
KR102285750B1 (en) Manufacturing method of transition metal plated porous carbon nanofiber for fuel cell
JP2018197364A (en) Organic hydride production device
JP2008270169A (en) Fuel cell
JP2007265844A (en) Catalyst layer for fuel cell, membrane electrode conjugant using the layer, and fuel cell
JP2007048572A (en) Manufacturing method of membrane electrode assembly for fuel cell
Javaheri et al. Investigation of the synergism effect and electrocatalytic activities of Pt and Ru nanoparticles supported on the carbon aerogel-carbon nanotube (CA-CNT) for methanol oxidation reaction (MOR)
JP2007250214A (en) Electrode catalyst and its manufacturing method
JP2006252908A (en) Fuel cell
JP2004119223A (en) Gas diffusion electrode and fuel cell using the same
WO2022097562A1 (en) Carbon carrier and carbon carrier preparation method

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant