KR102325913B1 - 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법 - Google Patents

연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102325913B1
KR102325913B1 KR1020200041315A KR20200041315A KR102325913B1 KR 102325913 B1 KR102325913 B1 KR 102325913B1 KR 1020200041315 A KR1020200041315 A KR 1020200041315A KR 20200041315 A KR20200041315 A KR 20200041315A KR 102325913 B1 KR102325913 B1 KR 102325913B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
catalyst
catalyst ink
catalyst layer
ionomer
ink
Prior art date
Application number
KR1020200041315A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200119203A (ko
Inventor
요시토 엔도
가츠아키 츠지
노리아키 기타지마
Original Assignee
도요타지도샤가부시키가이샤
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 도요타지도샤가부시키가이샤 filed Critical 도요타지도샤가부시키가이샤
Publication of KR20200119203A publication Critical patent/KR20200119203A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102325913B1 publication Critical patent/KR102325913B1/ko

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
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • 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
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • 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
    • H01M4/8663—Selection of inactive substances as ingredients for catalytic active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/8668—Binders
    • 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
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H01M4/8803—Supports for the deposition of the catalytic active composition
    • H01M4/881—Electrolytic membranes
    • 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
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H01M4/8803—Supports for the deposition of the catalytic active composition
    • H01M4/8814—Temporary supports, e.g. decal
    • 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
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H01M4/8825—Methods for deposition of the catalytic active composition
    • H01M4/8828—Coating with slurry or ink
    • 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
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
    • 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
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
    • H01M4/8882—Heat treatment, e.g. drying, baking
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1004—Fuel cells with solid electrolytes characterised by membrane-electrode assemblies [MEA]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
    • 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
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

본 발명은, 전사 불량이 억제된 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 촉매 잉크를 기재 시트에 간헐적으로 도포하고, 건조하여 기재 시트 위에 촉매층을 형성하는 공정과, 상기 촉매층을 상기 기재 시트로부터 전해질막으로 전사하는 공정을 포함하는, 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법이며, 상기 촉매 잉크가, 촉매 입자, 아이오노머, 알코올 및 물을 포함하고, 상기 촉매 잉크 중의 수분 함유량이, 상기 촉매 잉크의 전체 중량에 대해서 57중량％ 내지 61중량％인, 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING MEMBRANE ELECTRODE ASSEMBLY FOR FUEL CELL}
본 발명은, 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법에 관한 것이다.
연료 전지는, 전해질막을 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 촉매 전극에 각각 반응 가스(연료 가스, 산화제 가스)를 공급하여 전기 화학 반응을 야기함으로써, 물질이 갖는 화학 에너지를 직접 전기 에너지로 변환한다.
고체 고분자형 연료 전지의 구성 부재인 막전극 접합체는, 고분자 전해질막의 양면에 촉매층이 적층된 구성으로 되어 있다. 막전극 접합체의 제조 방법의 하나로서, 예를 들어 촉매층이 형성된 기재 시트를 전해질막과 중첩해서 열 프레스하여, 촉매층을 전해질막에 전사하는 방법이 알려져 있다. 촉매층은, 예를 들어 촉매 잉크를 기재 시트에 도포하고, 건조함으로써 기재 시트 위에 형성된다.
특허문헌 1에는, 연료 전지용 촉매 도포막의 검사 방법이 개시되어 있다. 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 촉매층을 기재 시트로부터 전해질막으로 전사하는 경우, 기재 시트에 촉매층이 잔존하여, 전사 불량이 발생하는 경우가 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 폴리에스테르 필름의 적어도 편면에 이형층을 갖는 이형 필름이며, 저장 탄성률이 특정한 범위인 이형 필름이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는, 이 이형 필름을 사용함으로써, 전사 불량을 방지할 수 있다는 사실이 개시되어 있다.
여기서, 촉매층의 형성에 사용하는 촉매 잉크로서는, 예를 들어 특허문헌 3에 개시된 바와 같은, 촉매를 담지한 카본의 응집체와, 아이오노머를 포함하는 촉매 잉크가 알려져 있다. 그러나, 아이오노머를 포함하는 촉매 잉크를 사용하여 형성된 촉매층을 기재 시트로부터 전해질막으로 전사할 때, 촉매층의 단부가 전사되지 않고 기재 시트 위에 남아, 전사 불량이 발생하는 경우가 있다. 이것은, 기재 시트에 도포한 촉매 잉크를 건조할 때, 도막의 단부에서 막 두께가 얇아져서, 도막의 중앙부보다도 증발 속도가 커지고, 먼저 건조된 단부에 중앙부로부터 점착제의 효과가 있는 아이오노머가 유입되기 쉬워져서, 그 결과, 도막의 단부에 아이오노머가 편석되어, 촉매층이 박리되기 어려워지기 때문이라고 추측된다.
일본 특허공개 제2015-55555호 공보 일본 특허공개 제2017-177679호 공보 일본 특허공개 제2013-30286호 공보
상기한 바와 같이, 종래의 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법에 있어서는, 아이오노머를 포함하는 촉매 잉크를 사용하는 경우, 전사 불량이 발생하는 경우가 있었다. 그 때문에, 본 발명은, 전사 불량이 억제된 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제의 해결 수단을 다양하게 검토한 결과, 촉매 잉크 중의 수분 함유량을 특정한 범위로 함으로써, 연료 전지용 막전극 접합체의 제조에 있어서, 전사 불량을 억제할 수 있다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명의 요지는 이하와 같다.
(1) 촉매 잉크를 기재 시트에 간헐적으로 도포하고, 건조하여 기재 시트 위에 촉매층을 형성하는 공정과, 상기 촉매층을 상기 기재 시트로부터 전해질막으로 전사하는 공정을 포함하는, 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법이며, 상기 촉매 잉크가, 촉매 입자, 아이오노머, 알코올 및 물을 포함하고, 상기 촉매 잉크 중의 수분 함유량이, 상기 촉매 잉크의 전체 중량에 대해서 57중량％ 내지 61중량％인, 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법.
(2) 상기 촉매 잉크에 있어서, 상기 아이오노머의 일부가 상기 촉매 입자에 흡착되어 있으며, 상기 촉매 입자에 흡착되지 않은 상기 아이오노머의 양이, 상기 촉매 잉크 1g당 15㎎ 이하인, 상기 (1)에 기재된 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법.
본 발명에 의해, 전사 불량이 억제된 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법을 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 막전극 접합체의 제조 방법의 일 실시 형태를 나타내는 모식도이다.
도 2는 실시예에 있어서의, 수분 함유량이 다른 촉매 잉크에 대한 촉매층의 두께 분포의 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시예에 있어서의, 촉매층의 전사 불량 부분을 나타내는 모식도이다.
도 4는 실시예에 있어서의, 촉매 잉크 중의 수분 함유량과, 비흡착 아이오노머양의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 실시예에 있어서의, 비흡착 아이오노머양과, 촉매층의 전사 불량 부분의 평균폭의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시예에 있어서의, 촉매 잉크의 보관 시간과, 비흡착 아이오노머양의 증가 비율의 관계를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은, 기재 시트 위에 형성된 촉매층을 전해질막에 전사하는, 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법에 관한 것이다. 막전극 접합체는, 전해질막의 양면에 촉매층이 적층된 구성으로 되어 있다. 도 1에, 본 발명의 막전극 접합체의 제조 방법의 일 실시 형태를 나타낸다. 본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 도 1에 도시한 바와 같이, 촉매층(1)이 형성된 기재 시트(2)를 준비하고, 이 기재 시트(2)의 촉매층(1)이 형성된 면과, 전해질막(3)을 대향시켜, 가열 롤(4)을 사용하여 가압 및 가열하고, 기재 시트(2) 위에 형성된 촉매층(1)을 전해질막(3)에 전사한다. 전사 후, 박리용 바(5)에 의해, 촉매층(1)을 기재 시트(2)로부터 박리한다. 본 발명의 제조 방법에서는, 박리 후의 기재 시트 위에 촉매층은 남아 있지 않아, 전사 불량이 발생하지 않는다.
구체적으로는, 본 발명의 막전극 접합체의 제조 방법은, 촉매 잉크를 기재 시트에 간헐적으로 도포하고, 건조하여 기재 시트 위에 촉매층을 형성하는 제1 공정과, 촉매층을 기재 시트로부터 전해질막으로 전사하는 제2 공정을 포함한다. 본 발명에 있어서, 촉매 잉크의 수분 함유량을 특정한 범위로 함으로써, 전사 불량을 억제할 수 있다.
본 발명의 제조 방법의 제1 공정에서는, 촉매 잉크를 기재 시트에 간헐적으로 도포하고, 건조하여 기재 시트 위에 촉매층을 형성한다.
기재 시트로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 시트상의 고체 고분자 재료를 사용할 수 있다. 고체 고분자 재료로서는, 이형성이 우수하고, 내열성이 우수한 고분자 재료를 사용할 수 있으며, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지나, 폴리테트라플루오로에틸렌, 테트라플루오로퍼플루오로알킬 비닐에테르 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 공중합체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 및 폴리에틸렌나프탈레이트 등을 들 수 있고, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE; 테플론(등록상표))이 바람직하다.
기재 시트는, 예를 들어 폭 150㎜ 내지 500㎜ 정도의 롤상의 시트로서 준비할 수 있다.
촉매 잉크는, 촉매 입자, 아이오노머, 알코올 및 물을 포함한다. 촉매 잉크는, 바람직하게는 촉매 입자 및 아이오노머가, 분산매로서의 알코올 및 물에 분산된 분산액이다.
촉매 입자로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 백금, 루테늄, 팔라듐, 이리듐, 철, 니켈, 코발트, 텅스텐, 몰리브덴 및 이들 합금을 사용할 수 있으며, 출력 특성 및 내구성의 관점에서, 백금과 코발트의 합금이 바람직하다.
촉매 입자는, 바람직하게는 담체에 담지된 형태로 사용된다. 촉매 입자를 담지하는 담체로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 탄소계 재료를 사용할 수 있다. 탄소계 재료로서는, 예를 들어 카본 블랙, 활성 탄소, 카본 나노 튜브, 카본 나노 파이버, 카본 나노혼, 카본 볼 등의 탄소 재료나, 탄화규소 등으로 대표되는 탄소화합물 등, 그리고 이들의 혼합물을 들 수 있다.
촉매 입자를 담체에 담지된 형태로 사용하는 경우, 촉매 입자와 담체의 중량비는, 예를 들어 10:90 내지 90:10이며, 바람직하게는 20:80 내지 40:60이다.
촉매 잉크 중의 촉매 입자의 함유량은, 촉매 잉크의 전체 중량에 대해서, 예를 들어 1중량％ 내지 5중량％이다. 또한, 촉매 입자를 담체에 담지된 형태로 사용하는 경우, 촉매 입자와 담체의 합계 함유량은, 촉매 잉크의 전체 중량에 대해서, 예를 들어 2중량％ 내지 10중량％이며, 바람직하게는 5중량％ 내지 7중량％이다.
아이오노머는, 금속 이온에 의한 응집력을 이용하여 고분자를 응집체로 한 합성 수지이다. 아이오노머로서는, 프로톤(H+) 전도성을 갖는 고분자 전해질이 바람직하다. 구체적으로는, 아이오노머로서, 술폰산기를 포함하는 불소 수지 재료 (예를 들어 나피온(Nafion, 등록상표)), 술폰화 폴리에테르케톤, 술폰화 폴리에테르술폰, 술폰화 폴리에테르에테르술폰, 술폰화 폴리술폰, 술폰화 폴리술피드, 술폰화 폴리페닐렌 등의 술폰화 플라스틱계 전해질, 술포알킬화 폴리에테르에테르케톤, 술포알킬화 폴리에테르술폰, 술포알킬화 폴리에테르에테르술폰, 술포알킬화 폴리술폰, 술포알킬화 폴리술피드, 술포알킬화 폴리페닐렌 등의 술포알킬화 플라스틱계 전해질 등을 들 수 있지만, 내구성의 관점에서, 퍼플루오로 술폰산 수지 재료가 바람직하다.
바람직하게는, 아이오노머의 일부는 촉매 입자에 흡착되어 있다. 촉매 입자에 흡착되지 않은 아이오노머(이하, 비흡착 아이오노머라고도 기재함)의 양은, 바람직하게는 촉매 잉크 1g당 45㎎ 이하이고, 보다 바람직하게는 15㎎ 이하이다. 비흡착 아이오노머의 양은, 촉매 잉크를 소정의 구멍 직경(예를 들어 0.3㎛ 내지 0.5㎛)의 필터로 여과하고, 여액 중에 포함되는 아이오노머의 중량을 열중량 분석에 의해 측정함으로써, 결정할 수 있다. 촉매 잉크 중의 수분 함유량이 예를 들어 57중량％ 미만인 종래의 방법에서는, 전사 불량을 억제하기 위해서는, 촉매 잉크 중의 비흡착 아이오노머의 양을 15㎎/촉매 잉크 1g 이하로 할 필요가 있었지만, 본 발명에 있어서는, 촉매 잉크 중의 수분 함유량을 특정한 범위로 함으로써, 시트 위에 형성된 촉매층의 단부 박막부가 충분히 적어져서, 촉매층 단부에 있어서의 아이오노머의 편석이 일어나기 어려워지기 때문에, 촉매 잉크 중의 비흡착 아이오노머의 양이 45㎎/촉매 잉크 1g까지 증가해도 전사 불량을 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법에서는, 촉매 잉크 중의 아이오노머 사용량의 제한을 대폭 완화할 수 있다. 또한, 촉매 잉크 중의 비흡착 아이오노머의 양이 15㎎/촉매 잉크 1g 이하이면, 비흡착 아이오노머의 양이 충분히 적기 때문에, 전사 불량을 더 억제할 수 있다.
촉매 잉크 중의 아이오노머의 함유량은, 촉매 잉크의 전체 중량에 대해서, 예를 들어 2중량％ 내지 10중량％이며, 바람직하게는 3.5중량％ 내지 5.0중량％이다.
알코올로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 C1 내지 C4 알킬알코올 및 이들의 혼합물을 들 수 있고, 바람직하게는 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올 및 이들의 혼합물이다.
알코올의 함유량은, 촉매 잉크의 전체 중량에 대해서, 예를 들어 10중량％ 내지 50중량％이며, 바람직하게는 29중량％ 내지 33중량％이다.
촉매 잉크 중의 수분 함유량은, 촉매 잉크의 전체 중량에 대해서 57중량％ 내지 61중량％이며, 바람직하게는 58중량％ 내지 60중량％이다. 촉매 잉크 중의 수분 함유량이 57중량％ 이상이면, 기재 시트 위에 도포한 촉매 잉크의 건조 시에, 촉매층의 단부 두께가 얇아지는 것을 억제할 수 있어, 촉매층의 단부와 중앙부에 있어서의 증발 속도의 차가 작아지고, 또한, 아이오노머의 촉매 입자에 대한 흡착이 촉진된다. 이들에 의해, 촉매층의 단부에 있어서의 아이오노머의 편석을 억제할 수 있기 때문에, 촉매층의 단부가 기재 시트로부터 박리하기 쉬워져서, 전사 불량의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 촉매 잉크 중의 수분 함유량이 57중량％ 이상이면, 촉매 잉크 중의 비흡착 아이오노머의 경시적인 증가를 억제할 수 있기 때문에, 촉매 잉크의 사용 가능 기간이 연장된다. 또한, 촉매 잉크 중의 수분 함유량이 61중량％ 이하이면, 촉매 잉크의 발포를 억제할 수 있어, 도포 시공성이 양호해진다. 또한, 촉매 잉크 중의 수분 함유량이 57중량％ 내지 61중량％이면, 촉매 잉크의 점도의 바람직한 범위로 되기 때문에, 도포 시공성이 양호해진다. 본 발명에 있어서는, 촉매 잉크 중의 수분 함유량을 이 범위로 특정함으로써, 전사 불량의 억제 및 양호한 도포 시공성을 양립할 수 있다.
촉매 잉크는, 상기한 성분 외에, 필요에 따라서 발수제, 분산 보조제, 증점제, 개구제 등의 임의의 다른 성분을 포함하고 있어도 된다. 촉매 잉크 중의 임의의 다른 성분의 함유량은, 통상, 촉매 잉크의 전체 중량에 대해서 10중량％ 이하이고, 바람직하게는 5중량％ 이하이다.
촉매 잉크는, 예를 들어 촉매 입자, 아이오노머, 알코올, 물 및 필요에 따라서 다른 성분을 혼합하고, 촉매 입자 및 아이오노머를 알코올 및 물에 분산시킴으로써 조제할 수 있다.
촉매 잉크는, 기재 시트에 간헐적으로 도포된다. 촉매 잉크는, 일정한 간격으로 간헐적으로 도포되어도 되고, 또한, 서로 다른 간격으로 간헐적으로 도포되어도 되지만, 제조 효율의 관점에서, 바람직하게는 일정한 간격으로 간헐적으로 도포된다. 촉매 잉크는, 균일한 두께로 도포할 수 있는 방법으로 도포할 수 있으며, 예를 들어 다이 코터 방식, 롤 코터 방식 등에 의해 도포할 수 있다. 촉매 잉크는, 통상 0.05㎜ 내지 0.15㎜의 두께로 도포된다. 촉매 잉크는, 직사각형 형상으로 도포되는 것이 바람직하고, 통상 150㎜ 내지 250㎜×250㎜ 내지 350㎜의 사이즈로 간헐적으로 도포된다.
계속해서, 기재 시트에 도포한 촉매 잉크를 건조하여, 기재 시트 위에 촉매층을 형성한다. 건조는, 예를 들어 70℃ 내지 150℃에서 행한다. 건조 시간은, 건조 온도에 의해 적절히 설정할 수 있지만, 예를 들어 1분 내지 10분이다.
형성되는 촉매층은, 바람직하게는 직사각형 형상이며, 통상 150㎜ 내지 250㎜×250㎜ 내지 350㎜의 사이즈이다. 촉매층의 두께는, 통상 0.005㎜ 내지 0.015㎜이다. 본 발명의 제조 방법에서는, 촉매층의 단부와 중앙부의 두께의 차를 작게 할 수 있기 때문에, 촉매층의 단부에 있어서의 아이오노머의 편석을 억제할 수 있어, 전사 불량의 발생을 억제할 수 있다. 바람직하게는, 촉매층의 중앙부의 두께보다도 두께가 얇게 되어 있는, 촉매층의 단부 박막부의 폭은 5㎜ 이하이고, 보다 바람직하게는 3㎜ 이하이며, 특히 바람직하게는 2㎜ 이하이다. 여기서, 박막부의 폭이란, 기재 시트의 흐름 방향을 따른 촉매층의 폭을 말한다. 이러한 박막부가 하나의 촉매층에 2군데 이상 있는 경우, 박막부의 폭은, 그것들 중 큰 쪽의 폭을 말한다.
본 발명의 제조 방법의 제2 공정에서는, 촉매층을 기재 시트로부터 전해질막으로 전사한다.
전해질막은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 습윤 상태에 있어서 양호한 프로톤 전도성을 갖는 고체 고분자 전해질막이다. 전해질막으로서는, 예를 들어 술폰산기를 포함하는 불소 수지계 이온 교환막을 사용할 수 있으며, 듀퐁사의 나피온(등록상표), 아사히 카세이사의 애시플렉스(등록상표) 및 아사히 가라스사의 플레미온(등록상표) 등을 사용할 수 있다. 또한, 전해질막으로서는, 술폰산기에 한정되지 않고, 인산기나 카르복실산기 등, 다른 이온 교환기(전해질 성분)를 포함하는 막을 사용할 수 있다.
기재 시트로부터 전해질막으로의 촉매층의 전사는, 예를 들어 기재 시트의 촉매층이 형성되어 있는 면과, 전해질막을 대향시켜, 양측으로부터 가열 및 가압 함으로써 행할 수 있다. 이 공정은, 예를 들어 가열 롤을 사용한 열압 전사에 의해 행할 수 있다. 전사 후, 기재 시트는 촉매층으로부터 박리된다.
가열 및 가압은, 촉매층을 기재 시트로부터 전해질막으로 전사할 수 있는 온도 및 압력으로 행하면 된다. 가열 온도는, 통상 100℃ 내지 150℃이고, 또한, 압력은, 통상 0.3MPa 내지 1MPa이다.
본 발명에 있어서는, 상기한 제1 공정 및 제2 공정을 포함하는 방법을 전해질막의 적어도 한쪽 면에 실시하면 되지만, 전해질막의 양면에 실시해도 된다. 본 발명의 방법을 전해질막의 한쪽 면에 실시하는 경우, 촉매층이 미리 한쪽 면에 형성된 전해질막을 사용하여, 전해질막의 다른 쪽 면에 본 발명의 방법을 실시해도 되며, 또한, 본 발명의 방법을 실시하여 촉매층이 형성된 전해질막을 사용하여, 다른 한쪽 면에 대해서, 다른 방법으로 촉매층을 형성해도 된다.
본 발명은, 기재 시트 위에 형성된 촉매층을 전해질막에 전사하는 막전극 접합체의 제조 방법에 있어서, 수분 함유량이 57중량％ 내지 61중량％의 촉매 잉크를 사용함으로써, 촉매층의 전사 불량을 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명은, 상기한 촉매 잉크를 사용하는 것을 특징으로 하는, 기재 시트 위에 형성된 촉매층을 전해질막에 전사하는 막전극 접합체의 제조에 있어서, 촉매층의 전사 불량을 억제하는 방법도 포함한다. 또한, 본 발명은, 기재 시트 위에 형성된 촉매층을 전해질막에 전사하는 막전극 접합체의 제조에 있어서, 촉매층의 전사 불량을 억제하기 위한, 상기한 촉매 잉크의 사용에도 관련된다.
또한, 본 발명은, 상기한 방법으로 제작된 막전극 접합체를 사용한, 연료 전지의 제조 방법도 포함한다. 본 발명의 연료 전지의 제조 방법은, 상기한 방법으로 막전극 접합체를 제작하고, 제작한 막전극 접합체를 가스 확산층과 중첩하여, 얻어진 적층체를, 가스 세퍼레이터에 의해 끼움 지지하는 것을 포함한다.
실시예
이하, 실시예를 사용하여 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명의 기술적 범위는 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[촉매 잉크의 조제]
촉매로서, 카본 블랙에 담지한 백금과 코발트의 합금(이하, 촉매 담지 카본이라고도 기재함)을 사용하였다. 아이오노머로서, 아이오노머 분산액(나피온(등록상표), MERCK, 농도 20％)을 사용하였다.
촉매 담지 카본 6중량％, 아이오노머 4중량％, 물 59중량％ 및 에탄올 31중량％를 혼합하고, 분산하여, 수분 함유량 59중량％의 촉매 잉크를 조제하였다.
첨가하는 물의 양을 조정하여, 수분 함유량이 다른 촉매 잉크를, 수분 함유량 59중량％의 촉매 잉크와 마찬가지로 하여 조제하였다. 또한, 첨가하는 아이오노머 분산액의 양을 조정하여, 촉매 담지 카본에 흡착되지 않은 비흡착 아이오노머의 양을 5㎎ 내지 60㎎/촉매 잉크 1g의 범위로 조정하였다. 촉매 잉크 중의 비흡착 아이오노머의 양은, 촉매 잉크를 구멍 직경 0.45㎛의 필터로 여과하고, 여액 중에 포함되는 아이오노머 중량을 열중량 분석으로 측정함으로써 결정하였다.
촉매 잉크를 전사용 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 시트에, 180㎜×300㎜의 사이즈로 간헐적으로 도포하고, 70 내지 150℃에서 건조하고, 촉매층이 PTFE 시트 위에 형성된 촉매층 도포 롤을 제작하였다. 그 후, 촉매층 도포 롤의 촉매층면과 전해질막(나피온(등록상표))의 표면을 대향시켜, 촉매층과 전해질막을 접촉시키고, 양측으로부터 130℃의 가열 및 0.6MPa의 가압을 실시하여, 촉매층을 전해질막에 전사하였다. 또한, 생산 속도는, 5m/분으로 일정하게 하였다.
[촉매 잉크 중의 수분 함유량과 촉매층 단부의 박막부의 관계]
PTFE 시트 위에 형성된 촉매층의 하나를 선택하고, 촉매층의 두께 분포를 촉침식 막 두께 측정기로 측정하였다. 촉매층의 두께 분포는, PTFE 시트의 흐름 방향을 따라 측정하였다. 도 2에, 수분 함유량이 56중량％, 57중량％, 59중량％ 및 61중량％의 촉매 잉크에 대하여, 촉매층의 두께 분포의 측정 결과를 나타낸다. 또한, 도 2에 있어서, 측정 개시 위치로부터 3㎜까지의 범위의 두께는, PTFE 시트의 두께에 상당하고, 측정 개시 위치로부터 3㎜ 이상의 범위의 두께는, 촉매층의 두께에 상당한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 촉매층의 단부에서는, 중앙부보다도 두께가 얇아져 있다. 또한, 촉매 잉크 중의 수분 함유량이 많아짐에 따라서, 촉매층의 단부의 두께가 두꺼워져 있다.
촉매층의 두께 분포의 데이터로부터, 두께가, 중앙부의 두께에 상당하는 10㎛보다도 얇은, 촉매층 단부의 박막부의 폭을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 촉매 잉크 중의 수분 함유량이 많아지면, 박막부의 폭은 작아져 있다. 촉매 잉크 중의 수분 함유량이 57중량％ 이상이면 박막부의 폭이, 바람직한 범위인 3㎜ 이하로 되었다.
Figure 112020035331157-pat00001
수분 함유량 56중량％, 57중량％, 58중량％ 및 59중량％의 각 촉매 잉크를 사용한 경우의 촉매층 전사 불량을 평가하였다. 구체적으로는, 전사용 PTFE 시트로부터 전해질막으로의 촉매층의 전사 후에, 전사용 PTFE 시트 위에 잔존한 촉매층의 전사 불량 부분의 폭(시트의 흐름 방향 폭)을 측정하였다. 도 3에, 촉매층의 전사 불량 부분의 모식도를 나타낸다. 도 3에 있어서, 전사 불량 부분(6)은, 전사 후에, 전사용 PTFE 시트(7) 위의 촉매층 도포부(8)에 잔존한, 촉매층의 일부이다. 전사 불량 부분(6)의 폭은, 도 3 중에 화살표로 나타낸 부분의 폭이다. 전사 불량 부분의 폭은 평균값이다. 표 2에, 촉매 잉크 중의 수분 함유량에 대한, 촉매층의 전사 불량 부분의 평균폭 및 촉매 잉크 중의 비흡착 아이오노머양의 측정 결과를 나타낸다.
Figure 112020035331157-pat00002
표 2에 나타낸 바와 같이, 촉매 잉크 중의 수분 함유량이 57중량％ 이상이면 전사 불량이 발생하지 않았다. 또한, 도 4에, 촉매 잉크 중의 수분 함유량과, 비흡착 아이오노머양의 관계를 나타낸다. 표 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 촉매 잉크 중의 수분 함유량이 많아지면, 비흡착 아이오노머의 양이 적어져서, 즉, 촉매 담지 카본에 흡착한 아이오노머의 양이 많아져서, 전사 불량이 발생하기 어려워진다는 것이 나타났다.
[비흡착 아이오노머양과 전사 불량의 관계]
수분 함유량이 59중량％이며, 비흡착 아이오노머양이 다른 촉매 잉크에 대하여, 비흡착 아이오노머양과 전사 불량의 관계를 조사하였다. 전사 불량은, 상기와 마찬가지로 하여, 전사용 PTFE 시트 위에 잔존한 촉매층의 전사 불량 부분의 폭을 측정함으로써 평가하였다. 도 5에, 비흡착 아이오노머양과, 촉매층의 전사 불량 부분의 평균폭의 관계를 나타낸다. 촉매 잉크 중의 수분 함유량이 56중량％인 경우에는, 비흡착 아이오노머양이 17㎎/촉매 잉크 1g에서 전사 불량이 발생하였지만(표 2 참조), 촉매 잉크 중의 수분 함유량이 59중량％인 경우, 촉매층의 단부의 박막부가 충분히 적어져서, 촉매층 단부에 있어서의 아이오노머의 편석이 일어나기 어려워지기 때문에, 도 5에 도시한 바와 같이, 촉매 잉크 중의 비흡착 아이오노머양이 45㎎/촉매 잉크 1g까지 증가해도 전사 불량이 발생하지 않았다. 따라서, 촉매 잉크 중의 수분 함유량을 특정한 범위로 함으로써, 촉매 잉크 중의 아이오노머 사용량의 제한이 대폭 완화된다는 것이 나타났다.
[전사 불량의 평가]
실시예 1에서는, 수분 함유량 59중량％의 촉매 잉크를 사용하고, 또한, 비교예 1에서는, 수분 함유량 56중량％의 촉매 잉크를 사용하여, 상기와 마찬가지로 하여, 촉매층이 전사용 PTFE 시트 위에 형성된 촉매층 도포 롤을 제작하고, 이 촉매층 도포 롤을 사용하여, 촉매층을 전해질막에 전사하고, 전사 불량의 평가를 행하였다. 결과를 표 3에 나타낸다. 표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 1에서는, 전사 불량이 발생하지 않고, 촉매 잉크 중의 수분 함유량을 본 발명의 소정의 범위 내로 함으로써, 전사 불량이 대폭 억제되었다.
Figure 112020035331157-pat00003
[촉매 잉크의 거품 일기 시험]
수분 함유량의 다른 촉매 잉크에 대하여, 거품 일기 시험을 행하였다. 거품 일기 시험은, JIS K 2518에 준하여 행하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.
Figure 112020035331157-pat00004
표 4에 나타낸 바와 같이, 촉매 잉크 중의 수분 함유량이 62중량％ 이상이 되면 촉매 잉크의 거품 일기가 급격하게 증대하였다. 또한, 촉매 잉크에 첨가하는 아이오노머양이 상이해도, 마찬가지의 결과가 얻어졌다.
[경시적인 비흡착 아이오노머양의 변화]
수분 함유량 56중량％ 및 59중량％의 촉매 잉크에 대하여, 25℃에서 보관했을 때의 촉매 잉크 중의 비흡착 아이오노머양을 경시적으로 측정하고, 측정 개시 시에 대한 비흡착 아이오노머양의 증가 비율을 구하였다. 비흡착 아이오노머양은 상기한 바와 같이 하여 측정하였다. 도 6에, 촉매 잉크의 보관 시간과, 비흡착 아이오노머양의 증가 비율의 관계를 나타낸다. 도 6에 도시한 바와 같이, 수분 함유량 59중량％의 촉매 잉크는, 수분 함유량 56중량％의 촉매 잉크와 비교하여, 비흡착 아이오노머양의 증가 비율이 유의미하게 작아, 경시적으로 안정되었다.
1: 촉매층
2: 기재 시트
3: 전해질막
4: 가열 롤
5: 박리용 바
6: 전사 불량 부분
7: 전사용 PTFE 시트
8: 촉매층 도포부

Claims (2)

  1. 촉매 잉크를 기재 시트에 간헐적으로 도포하고, 건조하여 기재 시트 위에 촉매층을 형성하는 공정과,
    상기 촉매층을 상기 기재 시트로부터 전해질막으로 전사하는 공정을
    포함하는, 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법이며,
    상기 촉매 잉크가, 촉매 입자, 아이오노머, 알코올 및 물을 포함하고, 상기 촉매 잉크 중의 수분 함유량이, 상기 촉매 잉크의 전체 중량에 대해서 57중량％ 내지 61중량％인, 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 촉매 잉크에 있어서, 상기 아이오노머의 일부가 상기 촉매 입자에 흡착되어 있으며, 상기 촉매 입자에 흡착되지 않은 상기 아이오노머의 양이, 상기 촉매 잉크 1g당 15㎎ 이하인, 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법.
KR1020200041315A 2019-04-09 2020-04-06 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법 KR102325913B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2019-074010 2019-04-09
JP2019074010A JP7088117B2 (ja) 2019-04-09 2019-04-09 燃料電池用膜電極接合体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200119203A KR20200119203A (ko) 2020-10-19
KR102325913B1 true KR102325913B1 (ko) 2021-11-12

Family

ID=69845271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200041315A KR102325913B1 (ko) 2019-04-09 2020-04-06 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11569521B2 (ko)
EP (1) EP3723177B1 (ko)
JP (1) JP7088117B2 (ko)
KR (1) KR102325913B1 (ko)
CN (1) CN111799476B (ko)
BR (1) BR102020004097A2 (ko)
RU (1) RU2734762C1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004296216A (ja) 2003-03-26 2004-10-21 Mitsubishi Electric Corp 固体高分子型燃料電池の膜電極接合体の製造方法
JP2009266481A (ja) * 2008-04-23 2009-11-12 Aisin Chem Co Ltd 電極用触媒層及びその製造方法
JP2013093166A (ja) * 2011-10-25 2013-05-16 Toyota Motor Corp 触媒インクおよび膜電極ガス拡散層接合体の製造方法
JP2013191475A (ja) 2012-03-15 2013-09-26 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 燃料電池用触媒インキ及び塗布シート
JP2015536529A (ja) * 2012-11-07 2015-12-21 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用触媒の製造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2331145C1 (ru) * 2007-02-22 2008-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Национальная инновационная компания "Новые энергетические проекты" Мембранно-электродный блок (мэб) для топливного элемента и способ его изготовления
JP2008269847A (ja) 2007-04-17 2008-11-06 Toyota Motor Corp 燃料電池触媒層用インク及びその製造方法、燃料電池用膜電極接合体
KR100957786B1 (ko) 2007-12-10 2010-05-12 삼성전기주식회사 막 전극 접합체 제조 방법
JP5196988B2 (ja) 2007-12-21 2013-05-15 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー インク組成物、その製造方法、そのインク組成物を用いて形成した電極触媒層及びこれらの用途
KR101256934B1 (ko) * 2010-11-11 2013-04-25 서울대학교산학협력단 직접 메탄올 연료전지의 이종 복합으로 구성되는 환원극 촉매층
JP5607585B2 (ja) * 2011-07-27 2014-10-15 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用触媒インク
JP5494585B2 (ja) * 2011-07-27 2014-05-14 トヨタ自動車株式会社 燃料電池電極用触媒インク、膜電極接合体、燃料電池
DE112012003612T5 (de) * 2011-08-31 2014-06-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Herstellungsverfahren einer Katalysatortinte, Herstellungsverfahren einer Brennstoffzelle und Brennstoffzelle
JP6020398B2 (ja) 2013-09-12 2016-11-02 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用触媒塗布膜の検査方法
RU2563029C2 (ru) * 2013-10-09 2015-09-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Способ приготовления мембран-электродных блоков
EP3089248B1 (en) * 2013-12-27 2018-07-25 Showa Denko K.K. Electrode catalyst ink composition
CN107078307B (zh) 2014-10-29 2020-07-07 日产自动车株式会社 燃料电池用电极催化剂、燃料电池用电极催化剂层、其制造方法以及使用该催化剂层的膜电极接合体及燃料电池
JP6790421B2 (ja) 2016-03-31 2020-11-25 東洋紡株式会社 離型フィルム
JP6536458B2 (ja) * 2016-04-06 2019-07-03 トヨタ自動車株式会社 膜電極接合体の製造方法
JP2018185968A (ja) * 2017-04-26 2018-11-22 トヨタ自動車株式会社 膜電極接合体の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004296216A (ja) 2003-03-26 2004-10-21 Mitsubishi Electric Corp 固体高分子型燃料電池の膜電極接合体の製造方法
JP2009266481A (ja) * 2008-04-23 2009-11-12 Aisin Chem Co Ltd 電極用触媒層及びその製造方法
JP2013093166A (ja) * 2011-10-25 2013-05-16 Toyota Motor Corp 触媒インクおよび膜電極ガス拡散層接合体の製造方法
JP2013191475A (ja) 2012-03-15 2013-09-26 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd 燃料電池用触媒インキ及び塗布シート
JP2015536529A (ja) * 2012-11-07 2015-12-21 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用触媒の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US11569521B2 (en) 2023-01-31
KR20200119203A (ko) 2020-10-19
JP7088117B2 (ja) 2022-06-21
BR102020004097A2 (pt) 2020-10-20
EP3723177B1 (en) 2021-07-07
CN111799476A (zh) 2020-10-20
US20200328444A1 (en) 2020-10-15
RU2734762C1 (ru) 2020-10-23
CN111799476B (zh) 2023-01-13
JP2020173919A (ja) 2020-10-22
EP3723177A1 (en) 2020-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140011116A1 (en) Manufacturing method and apparatus for membrane electrode assembly, and polymer electrolyte fuel cell
EP3536664B1 (en) Method for manufacturing electrode, electrode manufactured thereby, membrane-electrode assembly comprising same electrode, and fuel cell including same membrane-electrode assembly
US9325023B2 (en) Method for manufacturing membrane-electrode assembly for polymer electrolyte fuel cell and membrane-electrode assembly manufactured thereby
JP5458503B2 (ja) 電解質膜−電極接合体の製造方法
CN113226548B (zh) 催化剂、其制备方法、包括其的电极、包括该电极的膜-电极组件和包括该组件的燃料电池
KR20180036107A (ko) 담체, 연료전지용 전극, 막-전극 접합체 및 이를 포함하는 연료전지
JP2010505222A (ja) ガス拡散電極用構造体
KR102119393B1 (ko) 전극과 전극의 제조방법, 그리고 이를 포함하는 연료전지
JP5332294B2 (ja) 膜電極接合体の製造方法
CN100377401C (zh) 催化剂层形成用墨、使用该墨的电极及膜电极接合体
KR20170079591A (ko) 연료전지용 전극 형성용 조성물, 연료전지용 전극, 막-전극 접합체와 이의 제조방법, 그리고 이를 포함하는 연료전지
US10998554B2 (en) Catalyst layer for fuel cell electrode, and fuel cell
CN108780898B (zh) 高分子电解质膜燃料电池用纳米结构电极及其制造方法
JP2012195052A (ja) 触媒層シートの修正方法
JP5669201B2 (ja) 触媒層形成用組成物、及び、触媒層の製造方法
KR101769681B1 (ko) 촉매 전극층, 막전극 접합체 및 연료 전지
KR101312971B1 (ko) 불소계 이오노모를 이용하여 표면 개질한 탄화수소계 고분자 전해질 분리막, 막 전극 접합체 및 연료전지
KR102325913B1 (ko) 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법
JP5957930B2 (ja) 固体高分子形燃料電池用膜・電極接合体の製造方法、固体高分子形燃料電池用膜・電極接合体の製造装置
JP2011070984A (ja) 燃料電池用電極触媒層の製造方法、およびこの電極触媒層を有する膜電極接合体
JP2006286478A (ja) 膜電極接合体
WO2017154475A1 (ja) 触媒組成物、高分子電解質膜電極接合体の製造方法、および高分子電解質膜電極接合体
JP6911748B2 (ja) 膜電極接合体の製造方法
JP2010062062A (ja) 膜電極接合体の製造方法、膜電極接合体、固体高分子型燃料電池
JP6746994B2 (ja) 燃料電池の膜電極接合体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant