KR20020007582A - Method for preparing electrodes and electrodes manufactured by using same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Provided is a method for producing an electrode being excellent in a hydrogen ion transfer property and activity cell which includes applying a layer of carbon powder on a gas diffusion layer, applying a catalyst ink on the carbon layer to form a catalyst layer; and applying a solution of an ionomer on the catalyst layer. CONSTITUTION: The method comprises steps of (a) applying a layer of carbon powder(22) containing 10 to 50 wt% of polytetrafluoroethylene on a gas diffusion layer(21); (b) applying a catalyst ink on the carbon layer containing a polymer electrolyte ionomer, a catalyst and an organic solvent to form a catalyst layer(23); and (c) applying a solution of polymer electrolyte ionomer dispersed in a hydrophilic solvent on the catalyst layer to form an ionomer layer(24). By this method, an electrode being excellent in hydrogen ion transfer and its activity can be obtained with a small amount of catalyst.

Description

전극의 제조방법 및 이 방법으로 제조된 전극{METHOD FOR PREPARING ELECTRODES AND ELECTRODES MANUFACTURED BY USING SAME}Manufacturing method of electrode and electrode manufactured by this method {METHOD FOR PREPARING ELECTRODES AND ELECTRODES MANUFACTURED BY USING SAME}

[산업상 이용 분야][Industrial use]

본 발명은 전극의 제조방법 및 이 방법으로 제조된 전극에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기체 확산층 상부에 탄소 분말층을 도포시키는 단계, 촉매 잉크를상기 탄소층 상부에 도포시켜 촉매층을 형성시키는 단계 및 상기 촉매층 상부에 이오노머 용액을 도포시키는 단계로 활성이 우수한 전극을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an electrode and an electrode manufactured by the method, and more particularly, to apply a carbon powder layer on the gas diffusion layer, a catalyst ink is applied on the carbon layer to form a catalyst layer and The present invention relates to a method for producing an electrode having excellent activity by applying an ionomer solution on the catalyst layer.

[종래 기술][Prior art]

고분자 전해질 연료전지용 전극은 탄소 담체(carbon carrier) 상부에 담지된 백금 촉매를 양극(cathode)과 음극(anode)에서 모두 사용한다. 일반적으로 고분자 전해질 연료전지용 전극은 발수 처리된 다공성의 탄소 종이(carbon paper) 상부에 촉매와 고분자 전해질 (polymer electrolyte) 즉, 이오노머(ionomer)의 혼합물을 얇게 도포하여 제조한다. 이때 촉매의 성능, 전극층 내에서의 고분자 전해질의 분포, 백금 함량 등에 의해 제조된 전극의 성능이 결정되는데, 특히, 전극의 성능은 촉매층으로의 반응물의 확산과 반응 생성물의 배출 등과 같은 물질 전달의 용이성에 의해서 크게 영향을 받는다.The electrode for a polymer electrolyte fuel cell uses a platinum catalyst supported on a carbon carrier at both a cathode and an anode. In general, an electrode for a polymer electrolyte fuel cell is manufactured by applying a thin coating of a mixture of a catalyst and a polymer electrolyte, that is, an ionomer, on a water repellent porous carbon paper. At this time, the performance of the electrode is determined by the performance of the catalyst, the distribution of the polymer electrolyte in the electrode layer, the platinum content, etc. In particular, the performance of the electrode is the ease of mass transfer, such as diffusion of the reactant to the catalyst layer and discharge of the reaction product, etc. It is greatly affected by.

고분자 전해질 연료전지용 전극에 존재하는 촉매의 반응 효율을 증대시키기 위해서는 고분자 전해질이 촉매 입자 내부의 기공과 외부 표면에 균일하고 얇게 도포되어야 하고, 이러한 경우에는 촉매의 반응 효율이 증가할 뿐만 아니라 소량을 촉매를 사용하면서도 향상된 반응 효과를 얻을 수 있게 된다.In order to increase the reaction efficiency of the catalyst present in the electrode for the polymer electrolyte fuel cell, the polymer electrolyte must be uniformly and thinly applied to the pores and the outer surface of the catalyst particles, in which case the reaction efficiency of the catalyst is increased and a small amount of the catalyst is used. You can get improved reaction effect while using.

또한, 캐소드의 경우에는 반응 생성물인 물이 용이하게 제거되지 않으면 촉매가 물에 잠기게 되어 반응물인 산소가 촉매 층으로 확산되지 못하기 때문에 전극 활성이 급격히 저하된다. 따라서, 이러한 전극 반응을 방해하는 홍수 현상(flooding)을 제거하기 위해서는 전극에 테프론(폴리테트라플루오로에틸렌) 계통의 발수 물질을 도포하거나 또는 촉매 층의 기공 크기를 조절하여 물의 제거 속도를 높여야 할 필요가 있다.In addition, in the case of the cathode, if the water, which is a reaction product, is not easily removed, the catalyst is submerged in water, so that the oxygen of the reactant is not diffused into the catalyst layer, and thus the electrode activity is rapidly decreased. Therefore, in order to eliminate the flooding that interferes with the electrode reaction, it is necessary to apply water repellent material of Teflon (polytetrafluoroethylene) system to the electrode or to adjust the pore size of the catalyst layer to increase the rate of water removal. There is.

종래 고분자 전해질 연료전지용 전극의 제조 방법에서는 촉매의 홍수 현산을 방지하기 위해서 다공성 탄소 종이를 직접 사용하거나 또는 탄소 종이 위에 발수 처리된 탄소 분말층을 도포한 후, 이 위에 다시 촉매층을 도포하여 전극을 제조하여 왔다. 촉매를 도포하는 방법으로는 스프레이 코팅법(spray coating), 여과방법 (filtration and deposition), 스크린 프린팅법 (screen printing) 등이 사용된다.In the conventional method of manufacturing an electrode for a polymer electrolyte fuel cell, an electrode is manufactured by directly using a porous carbon paper or coating a water repellent carbon powder layer on a carbon paper, and then applying a catalyst layer on the carbon paper to prevent flooding of the catalyst. Has come. As a method of applying the catalyst, spray coating, filtration and deposition, screen printing, and the like are used.

종래에 발표된 고분자 전해질 연료전지용 전극을 제조하는 방법으로는 하기의 방법들이 있다.Conventionally disclosed methods for manufacturing the electrode for a polymer electrolyte fuel cell include the following methods.

일본특허 제61,118호에는 촉매와 이오노머 용액을 혼합하여 얻은 슬러리를 고분자 전해질 막에 코팅하고, 촉매가 코팅된 전해질 막을 기체 확산층과 고온 압착하여 전극을 제조하는 방법을 개시되어 있다. 미국특허 제5,561,000호에는 다공성 탄소 종이 위에 테프론 코팅된 탄소 층을 입힌 후, 이 위에 나피온과 탄소로 이루어진 중간층을 코팅하고 이 위에 다시 촉매(Pt/C)와 나피온 용액을 혼합한 촉매층을 코팅하여 전극을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 미국특허 제5,501,915호에는 나피온 용액과 촉매의 혼합 용액을 증발 건조시키고 이것을 분쇄하여 나피온이 코팅된 촉매의 미세 분말을 제조한 후, 나피온 코팅된 촉매 분말을 테프론 코팅된 탄소분말과 혼합하여 슬러리를 제조하고 이 슬러리를 탄소층이 입혀진 탄소 종이 위에 도포하여 전극을 제조하는 방법이 개시되어 있고, 미국특허 제5,607,785호에는 촉매분말을 나피온 용액에 분산시켜 혼합하고 증발, 건조, 분쇄하여 나피온이코팅된 촉매 분말을 얻은 후, 이것을 여과법을 사용하여 탄소 종이 위에 촉매층을 입혀 전극을 제조함으로써 전극 내의 위치에 따라 촉매 덩어리의 크기나 이오노머의 농도를 변화시켜 전극의 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 개시하고 있다.Japanese Patent No. 61,118 discloses a method for producing an electrode by coating a slurry obtained by mixing a catalyst and an ionomer solution on a polymer electrolyte membrane, and hot-pressing the catalyst-coated electrolyte membrane with a gas diffusion layer. U.S. Patent No. 5,561,000 discloses coating a Teflon-coated carbon layer on a porous carbon paper, coating an intermediate layer of Nafion and carbon on it, and then again coating a catalyst layer comprising a mixture of catalyst (Pt / C) and Nafion solution. A method for producing an electrode is disclosed. U.S. Patent No. 5,501,915 discloses a mixed solution of a Nafion solution and a catalyst by evaporation to dryness and pulverization to prepare a fine powder of Nafion-coated catalyst, followed by mixing Nafion-coated catalyst powder with Teflon-coated carbon powder. A method of preparing an electrode by preparing a slurry and applying the slurry on a carbon paper coated with a carbon layer is disclosed. US Pat. No. 5,607,785 discloses a catalyst powder dispersed in a Nafion solution, mixed, evaporated, dried, and ground. After obtaining the Pion-coated catalyst powder, it is possible to improve the electrode performance by changing the size of the catalyst agglomerate or ionomer concentration according to the position in the electrode by coating the catalyst layer on carbon paper using filtration. Is starting.

미국특허 제5,723,173호에는 나피온 용해도가 낮은 용매에 촉매 분말을 분산시키고 나피온 용액을 첨가하여 혼합한 후, 여기에 다시 테프론 코팅된 탄소 분말을 넣어 슬러리를 제조하고 초음파로 교반하여 촉매 입자와 테프론 코팅된 탄소분말이 나피온을 매개로 하여 서로 엉겨 붙도록 하여 제조된 슬러리를 여과법을 이용하여 탄소 종이 위에 도포하여 촉매층을 형성시키는 방법이 개시되어 있다.U.S. Patent No. 5,723,173 discloses dispersing the catalyst powder in a solvent having low Nafion solubility, adding Nafion solution and mixing the mixture, and then adding a Teflon-coated carbon powder to prepare a slurry, and stirring it by ultrasonic waves to produce catalyst particles and Teflon. A method of forming a catalyst layer by coating a slurry prepared by allowing coated carbon powders to be entangled with each other via Nafion on a carbon paper by filtration is performed.

일반적으로 촉매와 이오노머 용액을 분산시키는 용매로는 이소프로판올을 사용하나, 이소프로판올은 이오노머를 매우 잘 용해시키는 용매이기 때문에 오히려 전극 제조에 해로운 영향을 주게 된다. 그 이유로는 첫째, 고분자 전해질 이오노머가 이소프로판올 용매에 완전히 용해되기 때문에 이오노머가 촉매의 기공 내부로 과도하게 들어가 기공을 막게 되어 반응물이 촉매 기공 내부로 진입하는 것을 방해하여 촉매의 사용 효율을 저하시키거나 또는 기공으로부터 반응 생성물이 용이하게 제거되지 못하게 되어 전극 활성이 낮아지게 된다. 둘째, 용매에 분산된 촉매 입자의 덩어리가 매우 작기 때문에 촉매가 기체 확산 층인 탄소 종이 내부로 침투되어 넓게 분포됨으로써 수소 이온의 이동 경로를 증가시켜 이온 전달 저항을 높이는 결과를 초래하게 되어 전극의 활성을 저하시키게 된다. 셋째, 이오노머 용액이 기체 확산 층인 탄소 종이 내부로 침투되어 촉매 층이 없는 반대쪽까지 분포함으로써 기체 확산 층의 친수성이 증가되어 캐소드 쪽에서 생성된 물이 제거되기가 어렵게되기 때문에 촉매의 이용률을 높이고 기체 확산 층의 발수성을 유지시키기 위해서는 촉매와 이오노머의 분포를 적절히 조절하고 촉매 층의 기공 크기를 크게 해야 한다는 문제가 있다.In general, isopropanol is used as a solvent for dispersing the catalyst and the ionomer solution. However, since isopropanol is a solvent that dissolves the ionomer very well, it has a detrimental effect on electrode production. For this reason, first, since the polymer electrolyte ionomer is completely dissolved in the isopropanol solvent, the ionomer excessively enters the pores of the catalyst to block the pores, thereby preventing the reactants from entering the catalyst pores, thereby lowering the use efficiency of the catalyst or Reaction products are not easily removed from the pores, resulting in low electrode activity. Second, since the mass of catalyst particles dispersed in a solvent is very small, the catalyst penetrates into the carbon paper, which is a gas diffusion layer, and is widely distributed, thereby increasing the migration path of hydrogen ions and increasing ion transfer resistance. Is degraded. Third, the ionomer solution penetrates into the carbon paper, the gas diffusion layer, and distributes to the opposite side without the catalyst layer, thereby increasing the hydrophilicity of the gas diffusion layer, making it difficult to remove the water generated at the cathode side, thereby increasing the utilization of the catalyst and the gas diffusion layer. In order to maintain the water repellency, there is a problem in that the distribution of the catalyst and the ionomer is properly adjusted and the pore size of the catalyst layer is increased.

전극 내에서의 수분 이동을 원활히 하기 위해서 특히, 캐소드의 경우 생성된 물을 효과적으로 제거하여 홍수 현상이 일어나지 않도록 하기 위해서는 테프론 코팅된 탄소 종이를 사용하며, 또한 촉매를 테프론으로 코팅시키거나 또는 촉매 층 내에 테프론 코팅된 탄소 분말을 첨가하는 방법을 사용한다. 그러나, 촉매 자체를 테프론으로 코팅하는 경우에는 금속 촉매 물질이 테프론에 덮여서 반응에 참가하지 못하게 되는 현상이 나타나며, 또한 이를 방지하기 위해 테프론 코팅된 탄소분말을 촉매 층에 첨가하는 경우에는 첨가된 탄소분말로 인해 촉매 층의 두께가 증가하여 수소이온의 전달 경로가 길어지고 따라서, 수소 이온 전도도가 감소하여 전극의 성능 저하를 유발하게 된다.Teflon-coated carbon paper is used to facilitate the movement of moisture within the electrode, particularly in the case of cathodes, to effectively remove the produced water and prevent flooding, and also to coat the catalyst with Teflon or in the catalyst layer. A method of adding teflon coated carbon powder is used. However, when the catalyst itself is coated with Teflon, the metal catalyst material is covered with Teflon, which prevents it from participating in the reaction. Also, in order to prevent this, when the Teflon-coated carbon powder is added to the catalyst layer, the added carbon The powder increases the thickness of the catalyst layer, resulting in a longer transport path for hydrogen ions, thus reducing the hydrogen ion conductivity leading to a decrease in electrode performance.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 고분자 전해질 이오노머의 분포를 조절할 수 있어 수소 이온 전달을 용이하게 할 수 있는 전극의 제조방법 및 이 방법으로 소량의 촉매로 활성이 우수한 전극을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to adjust the distribution of the polymer electrolyte ionomer and to facilitate the production of electrodes that can facilitate the transfer of hydrogen ions and in this way the activity of the catalyst with a small amount of catalyst It is to provide a method for producing an excellent electrode.

도 1은 이오노머가 함침된 촉매 입자에 대한 개략도이고,1 is a schematic diagram of a catalyst particle impregnated with an ionomer,

도 2는 이오노머 층이 표면에 도포된 촉매층에 대한 개략도이고,2 is a schematic diagram of a catalyst layer having an ionomer layer applied to a surface thereof,

도 3은 나피온 분포에 따른 단위 전지의 성능을 비교한 그래프이고,3 is a graph comparing the performance of the unit cell according to the Nafion distribution,

도 4는 탄소층의 유무에 따른 단위 전지의 성능을 비교한 그래프이고,4 is a graph comparing the performance of a unit cell with or without a carbon layer,

도 5는 용매의 종류에 따른 단위 전지의 성능을 비교한 그래프이다.5 is a graph comparing the performance of a unit cell according to the type of solvent.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

11 : 촉매 입자 12 : 이오노머 필름11: catalyst particles 12: ionomer film

21 : 기체 확산층 22 : 탄소21: gas diffusion layer 22: carbon

23 : 촉매층 24 : 이오노머층23 catalyst layer 24 ionomer layer

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the above object, the present invention

a) 기체 확산층 상부에 10 내지 50 중량%의 폴리테트라플루오로에틸렌이 함유된 탄소 분말층을 도포시키는 단계;a) applying a carbon powder layer containing 10 to 50% by weight of polytetrafluoroethylene on top of the gas diffusion layer;

b) 고분자 전해질 이오노머, 촉매 및 유기 용매를 포함하는 촉매 잉크를 상기 탄소 분말층 상부에 도포시켜 촉매층을 형성시키는 단계; 및b) applying a catalyst ink comprising a polymer electrolyte ionomer, a catalyst, and an organic solvent on top of the carbon powder layer to form a catalyst layer; And

c) 친수성 용매에 분산된 고분자 전해질 이오노머 용액을 상기 촉매층 상부에 도포시키는 단계c) applying a polymer electrolyte ionomer solution dispersed in a hydrophilic solvent on top of the catalyst layer

를 포함하는 전극을 제조하는 방법을 제공한다.It provides a method for manufacturing an electrode comprising a.

이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

이하에서는 먼저 고분자 전해질 연료전지의 구조에 대하여 간단하게 설명한 후, 상기 연료전지에 사용되는 본 발명의 전극에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, after briefly explaining the structure of the polymer electrolyte fuel cell, the electrode of the present invention used in the fuel cell will be described in detail.

고분자 전해질 연료전지는 수소 이온 전도성 고분자 막(membrane)을 사이에 두고 양쪽에 애노드(anode)와 캐소드(cathode) 전극을 위치시킨다. 애노드와 캐소드는 각각 발수 처리된 탄소 종이 위에 백금 촉매와 고분자 전해질 이오노머 혼합물을 얇게 도포하여 제조한다. 상기 고분자 전해질 이오노머 용액으로는 나피온 용액(Nafion, Du Pont사 제품) 등이 사용된다.In the polymer electrolyte fuel cell, anode and cathode electrodes are positioned at both sides with a hydrogen ion conductive polymer membrane therebetween. The anode and cathode are prepared by applying a thin coating of the platinum catalyst and polymer electrolyte ionomer onto the water repellent carbon paper, respectively. As the polymer electrolyte ionomer solution, a Nafion solution (Nafion, manufactured by Du Pont) is used.

도 1은 본 발명에서 제조한 촉매 입자를 도시한 것으로서, (11)은 다공성 탄소 입자 위에 백금이 담지되어 있는 촉매 입자이고, (12)는 촉매 입자의 기공 내부와 외부 표면에 얇게 도포된 이오노머 필름을 나타낸 것이다. 도 2는 본 발명에서 제조된 전극의 구조, 이오노머의 분포 등을 도시한 것으로서, (21)은 테프론(polytetrafluoroethylene)이 코팅되어 있는 탄소 종이 또는 탄소 천으로 만들어진 기체 확산층이고 (22)는 테프론이 담지된 탄소 분말층이고 (23)는 이오노머가 담지된 촉매층이고 (24)는 이오노머층이다.Figure 1 shows the catalyst particles produced in the present invention, (11) is a catalyst particle on which platinum is supported on the porous carbon particles, (12) is an ionomer film thinly coated on the inner and outer surfaces of the pores of the catalyst particles It is shown. Figure 2 shows the structure of the electrode prepared in the present invention, ionomer distribution, etc., (21) is a gas diffusion layer made of carbon paper or carbon cloth coated with polytetrafluoroethylene and (22) is Teflon supported (23) is the ionomer-supported catalyst layer and (24) is the ionomer layer.

기체 확산층인 탄소 종이를 그대로 사용하면 촉매층 도포시 촉매 입자들이 탄소 종이 안으로 침투되어 들어가기 때문에 이를 방지하기 위해서 발수 처리된 탄소 분말층을 탄소종이 위에 도포한다.If the carbon paper, which is a gas diffusion layer, is used as it is, the catalyst particles are penetrated into the carbon paper when the catalyst layer is applied, so that a water repellent treated carbon powder layer is coated on the carbon paper.

탄소 분말층을 제조하기 위해서는 먼저 탄소 슬러리를 제조한다. 탄소 슬러리는 30㎚ 크기의 입자를 갖는 탄소 블랙의 미세 분말(Cabot 사의 Vulcan XC-72R)과 발수 작용을 하는 테프론 용액(E-Tek)을 혼합하여 제조한 후, 여기에 점도를 높여 주기 위해 글리세린, 부틸셀루로오즈, 에틸렌글리콜, 1-메톡시-2-프로판올 등의 증점제를 첨가한다. 상기 탄소 분말 중의 테프론 함량은 10 내지 60 중량%로 하는 것이 요구하는 촉매 물성을 얻는데 바람직하다.In order to prepare a carbon powder layer, first, a carbon slurry is prepared. The carbon slurry was prepared by mixing a fine powder of carbon black (Vulcan XC-72R from Cabot) with a 30 nm size particle and a water repellent Teflon solution (E-Tek), and then adding glycerin to increase the viscosity thereof. , Thickeners such as butyl cellulose, ethylene glycol and 1-methoxy-2-propanol are added. Teflon content in the carbon powder is preferably 10 to 60% by weight to obtain the catalyst properties required.

상기 사용되는 탄소 분말은 입자 크기가 20 내지 100㎚이고 표면적은 20 내지 300 m2/g를 갖는 것이 전극에서 수행되는 화학 반응을 용이하게 진행시킬 수 있으므로 이 범위를 유지하는 것이 바람직하다.It is preferable to maintain this range because the carbon powder used has a particle size of 20 to 100 nm and a surface area of 20 to 300 m 2 / g, which can facilitate the chemical reaction carried out on the electrode.

상기 제조된 탄소 슬러리를 스크린 프린팅 또는 테잎 캐스팅 방법을 사용하여 탄소종이 상부에 도포한다. 탄소종이 상부에 도포된 탄소 분말의 양은 전극 면적을 기준으로 0.2 내지 4.0 mg/cm2인 것이 바람직하다. 탄소 분말층이 탄소 종이로부터 박리되는 것을 방지하기 위해서는 탄소 분말층을 도포한 다음에 열처리를 수행해야 한다. 상기 탄소 분말층의 열처리는 질소 등과 같은 불활성 기체를 흘려주면서 온도 320 내지 380℃에서 약 0.5 내지 2시간 수행하는 것이 바람직하다.The prepared carbon slurry is coated on top of the carbon paper using a screen printing or tape casting method. The amount of carbon powder applied on top of the carbon paper is preferably 0.2 to 4.0 mg / cm 2 based on the electrode area. In order to prevent the carbon powder layer from peeling off from the carbon paper, the carbon powder layer should be applied and then heat treated. Heat treatment of the carbon powder layer is preferably performed for about 0.5 to 2 hours at a temperature of 320 to 380 ℃ while flowing an inert gas such as nitrogen.

또한, 탄소 분말층의 접착력을 향상시키고 탄소 분말층의 기공 크기 및 두께를 조절하기 위해서는 열처리 중간 또는 열처리 완료 후에 탄소 종이를 압착기를 이용해 20 내지 200 기압으로 압착을 해주는 것이 바람직하다. 열처리를 수행하는 중에 압착을 하는 경우에는 탄소 종이를 200 내지 300℃에서 0.5 내지 2시간 동안 1차 열처리한 후, 20 내지 200 기압으로 압착하고 다시 탄소종이를 온도 320 내지 380℃에서 0.5 내지 2시간 동안 열처리한다.In addition, in order to improve the adhesion of the carbon powder layer and to control the pore size and thickness of the carbon powder layer, it is preferable to press the carbon paper at 20 to 200 atmospheres using a press machine in the middle or after heat treatment. When pressing during heat treatment, the carbon paper is first heat treated at 200 to 300 ° C. for 0.5 to 2 hours, and then pressed at 20 to 200 atmospheres, and the carbon paper is 0.5 to 2 hours at a temperature of 320 to 380 ° C. Heat treatment during.

탄소 종이 상부에 탄소 분말층을 도포하고 열처리가 완료되면 촉매 잉크를 제조하고 탄소 분말층에 도포시켜 촉매층을 형성한다. 상기 촉매 잉크는 촉매를 유기 용매에 분산시킨 분산액에 고분자 전해질 이오노머 용액을 첨가하고 교반시켜 혼합된 혼합물로 구성되는데, 상기 촉매는 일반적으로 이소프로판올을 용매로 사용하여 분산시킬 수도 있으나, 이소프로판올 대신 친수성이 작은 유기 용매를 사용함으로써 촉매 입자와 이오노머의 응집력을 증대시켜 거대 입자가 형성되도록 하고, 이오노머가 촉매의 기공 속으로 과다하게 들어가 촉매 기공을 막는 현상을 방지하는 것이 바람직하다. 상기 고분자 전해질 이오노머 용액으로는 나피온 용액을 사용하고, 상기 촉매는 연료전지에 통상적으로 사용되는 백금 또는 백금-루테늄 합금이 탄소에 담지된 촉매 등일 수 있다.Applying a carbon powder layer on top of the carbon paper and when the heat treatment is completed, a catalyst ink is prepared and applied to the carbon powder layer to form a catalyst layer. The catalyst ink is composed of a mixture obtained by adding and stirring a polymer electrolyte ionomer solution to a dispersion in which a catalyst is dispersed in an organic solvent. The catalyst may generally be dispersed using isopropanol as a solvent, but has a small hydrophilicity instead of isopropanol. By using an organic solvent, it is preferable to increase the cohesion of the catalyst particles and the ionomer so that the macroparticles are formed, and to prevent the ionomer from excessively entering the pores of the catalyst to block the catalyst pores. As the polymer electrolyte ionomer solution, a Nafion solution is used, and the catalyst may be a catalyst in which platinum or platinum-ruthenium alloy, which is commonly used in a fuel cell, is supported on carbon.

또한, 상기 사용되는 유기 용매로는 n-부틸아세테이트(n-butyl acetate)를 사용하는 것이다.In addition, n-butyl acetate (n-butyl acetate) is used as the organic solvent used.

상기 제조된 촉매 잉크를 탄소 분말층에 도포하여 촉매층을 형성시키는 방법은 여러 가지가 있을 수 있은, 바람직하게는 스프레이 코팅법 또는 50 내지 200 메쉬(mesh)의 스크린을 사용한 스크린 프린팅법 등을 사용하는 것이다.The method of forming the catalyst layer by applying the prepared catalyst ink to the carbon powder layer may be various, preferably using a spray coating method or a screen printing method using a screen of 50 to 200 mesh (mesh) will be.

상기 형성된 촉매층 중의 이오노머의 함량은 촉매 총량을 기준으로 20 내지 100 중량%이고 전극 면적을 기준으로 해서는 0.1 내지 1.5 mg/cm2가 바람직하다. 이때 전극에서 형성된 수소 이온이 전해질 막으로 잘 이동되도록 하기 위해서는 전극과 전해질 막의 접촉을 양호하게 해야 하는데, 이를 위해서는 전극 표면에 이오노머가 충분히 존재(촉매 총량을 기준으로 20 중량%이상)하도록 하여 촉매 층과 전해질 막의 접촉 면적을 넓혀 주어야 한다. 그러나 전극의 촉매층 내에 이오노머의 양이 너무 많으면(촉매 총량을 기준으로 100 중량%를 초과하는 경우) 전극의 성능이 감소하게 된다. 따라서, 본 연구에서는 전극의 촉매 층과 촉매층의 외부 표면에 존재하는 이오노머의 상대적인 양을 변화시켜 상기 범위의 이오노머의 양을 갖게 함으로써 전극의 성능을 향상시킬 수 있다.The ionomer content in the formed catalyst layer is 20 to 100% by weight based on the total amount of the catalyst, and 0.1 to 1.5 mg / cm 2 is preferable based on the electrode area. In this case, in order for the hydrogen ions formed at the electrode to move to the electrolyte membrane well, the contact between the electrode and the electrolyte membrane should be made good. The contact area between the electrolyte membrane and the electrolyte should be increased. However, if the amount of ionomer in the catalyst layer of the electrode is too large (more than 100% by weight based on the total amount of the catalyst), the performance of the electrode is reduced. Therefore, in this study, the performance of the electrode can be improved by changing the relative amount of ionomer present on the catalyst layer of the electrode and the outer surface of the catalyst layer to have the amount of ionomers in the above range.

이러한 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서는 친수성이 큰 용매에 고분자 전해질 이오노머를 분산시킨 용액을 촉매층 상부에 도포한다. 상기 도포 방법으로는 상기 촉매 잉크를 탄소 분말층에 도포시키는 방법인 스프레이 코팅법 또는 50 내지 200 메쉬(mesh)의 스크린을 사용한 스크린 프린팅법 등을 사용할 수 있다. 즉, 이러한 방법에 의해서 이오노머의 일부는 촉매층을 제조하기 위한 용액에 첨가하여 촉매층의 내부에 분포하게 하고, 이오노머의 나머지 부분은 촉매층이 형성된 다음에 추가로 촉매층 상부에 도포된다. 예를 들어, 전극에 포함된 전체 이오노머 양 중에서 70 중량%는 촉매층 내부에 존재하게 하고, 나머지 30 중량%는 촉매층 표면 즉, 전극 외부 표면에 존재하게 되어 전극에서 생성된 수소이온이 전해질 막으로 원활히 전달될 수 있다.In order to achieve the above object, in the present invention, a solution obtained by dispersing a polymer electrolyte ionomer in a solvent having high hydrophilicity is applied to the upper portion of the catalyst layer. As the coating method, a spray coating method or a screen printing method using a 50 to 200 mesh screen, which is a method of applying the catalyst ink to the carbon powder layer, may be used. That is, by this method, a part of the ionomer is added to the solution for preparing the catalyst layer and distributed inside the catalyst layer, and the remaining part of the ionomer is further applied on the catalyst layer after the catalyst layer is formed. For example, 70% by weight of the total amount of ionomers contained in the electrode is present inside the catalyst layer, and the remaining 30% by weight is present on the surface of the catalyst layer, i.e., the outer surface of the electrode, so that hydrogen ions generated at the electrode are smoothly transferred to the electrolyte membrane. Can be delivered.

따라서 상기 수소 이온이 전해질 막으로 용이하게 전달되도록 하기 위해서 촉매층 내에 존재하는 이오노머의 양을 전극에 존재하는 이오노머 총량에 대하여 10 내지 95 중량%하고, 촉매층 외부 표면에 존재하는 이오노머의 양은 5 내지 90 중량%, 바람직하게는 5 내지 70 중량%로 유지하는 것이 바람직하다.Therefore, in order to facilitate the transfer of the hydrogen ions to the electrolyte membrane, the amount of ionomers present in the catalyst layer is 10 to 95% by weight based on the total amount of ionomers present in the electrode, and the amount of ionomers present on the outer surface of the catalyst layer is 5 to 90% by weight. %, Preferably 5 to 70% by weight.

상기 친수성이 큰 용매로는 에스테르기, 에테르기, 카르복실기, 카르보닐기 또는 아미노기를 포함하는 탄소수 2 내지 8개로 이루어진 화합물 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있는데, 가장 바람직하게는 이소프로판올을 사용하는 것이다.As the hydrophilic solvent, one or more selected from compounds having 2 to 8 carbon atoms including an ester group, an ether group, a carboxyl group, a carbonyl group or an amino group can be used, and most preferably isopropanol is used.

또한, 본 발명은 필요에 따라서 상기 촉매층을 형성시키는 단계와 촉매층 상부에 고분자 전해질 이오노머를 코팅시키는 단계 사이에 온도 60 내지 100℃로 건조시키는 단계를 더욱 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further include the step of drying at a temperature of 60 to 100 ℃ between the step of forming the catalyst layer and coating the polymer electrolyte ionomer on the catalyst layer as necessary.

[실시예]EXAMPLE

다음은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예 및 비교예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.The following presents preferred examples and comparative examples to aid in understanding the invention. However, the following examples are merely provided to more easily understand the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

(실시예 1)(Example 1)

백금 함량이 20 중량%로 탄소에 담지된 Pt/C 촉매 0.1 g을 이소프로판올 50g에 분산시킨 후, 여기에 5% 나피온 용액(Du Pont사 제품) 0.17g을 서서히 첨가하면서 교반하여 촉매 잉크를 제조하였다. 에어 브러쉬 건을 이용하여 스프레이 코팅법으로 상기 촉매 잉크를 테프론 코팅된 카본 종이(Toray사 제품, TGPH) 상부에 도포하여 촉매층을 형성시키고 촉매층이 형성된 전극을 온도 70℃의 건조로에서 약 1시간 동안 건조시킨 후, 다시 촉매층 표면 상부에 나피온 용액 0.5g과 이소프로판올 1.5g을 혼합하여 제조한 용액을 도포하여 전극 제조를 완성하였다. 상기 제조된 전극의 백금 함량은 양극과 음극 모두 0.7 mg/cm2이었으며, 전극에 함유된 전체 나피온의 함량은 0.6 mg/cm2였다. 상기 제조된 전극과 나피온 115 막을 온도 140℃ 및 압력 200 기압의 조건에서 90초간 압착하여 전해질/전극 접합체 (membrane/electrode assembly, MEA)를 제조하였다. 전극의 내부와 외부 표면에 도포된 나피온의 최적 분포를 알아보기 위해 전체 나피온 양을 촉매 무게의 1/3로 일정하게 고정한 상태에서 내부와 외부의 나피온 분포를 변화시키면서 운전 온도 80℃, 압력 1 기압 및 반응 기체로 수소와 산소를 사용하여 전극의 성능을 측정하고, 그 결과를 도 2에 도시하였다.A catalyst ink was prepared by dispersing 0.1 g of a Pt / C catalyst supported on carbon at 20% by weight of platinum in 50 g of isopropanol, and then slowly adding 0.17 g of a 5% Nafion solution (manufactured by Du Pont) to the solution. It was. The catalyst ink was applied on the Teflon-coated carbon paper (TGPH) by spray coating using an air brush gun to form a catalyst layer, and the electrode on which the catalyst layer was formed was dried in a drying furnace having a temperature of 70 ° C. for about 1 hour. After the reaction, a solution prepared by mixing 0.5 g of Nafion solution and 1.5 g of isopropanol was applied to the upper surface of the catalyst layer to complete electrode production. The platinum content of the prepared electrode was 0.7 mg / cm 2 in both the positive electrode and the negative electrode, and the total Nafion content in the electrode was 0.6 mg / cm 2 . The prepared electrode and the Nafion 115 membrane were pressed for 90 seconds at a temperature of 140 ° C. and a pressure of 200 atm to prepare an electrolyte / electrode assembly (MEA). In order to determine the optimal distribution of Nafion applied to the inner and outer surfaces of the electrode, the operating temperature of 80 ℃, The performance of the electrode was measured using hydrogen and oxygen as the pressure 1 atm and the reaction gas, and the results are shown in FIG. 2.

(실시예 2)(Example 2)

미세 탄소 분말(Vulcan XC-72R) 10g을 이소프로판올 (200g)에 분산시킨 후, 60% 테프론 용액(10g)을 서서히 떨어뜨리면서 교반시키고 여기에 글리세롤 100g을 첨가하고 충분히 교반시켜 테프론/탄소 슬러리를 제조하였다. 상기 슬러리의 점도를 맞추기 위해 온도 60 내지 90℃에서 증발 건조하여 농도를 조절하였다. 제조된 슬러리를 닥터블레이드를 이용한 테이프 캐스팅 방법으로 카본 종이(테프론 함량이20 중량%) 상부에 코팅시켜 탄소층을 형성시켰다. 이때 탄소의 함량은 전극 면적을 기준으로 2 mg/cm2였다. 탄소층이 도포된 카본 종이를 온도 70℃ 건조로에서 약 1시간 이상 건조한 후, 고온 소결로에서 불활성 기체인 질소를 흘려주면서 260℃에서 약 1시간 동안 1차 열처리하고 꺼내어 100 기압에서 프레스로 압착한 후, 다시 고온 소결로에서 질소를 흘려주면서 온도 약 360℃에서 약 1시간 동안 열처리를 수행하였다. 탄소층이 형성된 탄소종이 위에 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 촉매를 담지시켜 전극을 제조하였다. 제조된 전극의 백금 함량은 0.7 mg/cm2였고, 전극 면적은 200cm2였다. 반응 온도를 80℃로 하고 반응 기체는 수소와 산소를 사용하여 상기 제조된 전극의 성능을 측정하고, 그 결과를 도 3에 도시하였다.10 g of fine carbon powder (Vulcan XC-72R) was dispersed in isopropanol (200 g), followed by stirring while slowly dropping a 60% Teflon solution (10 g), and 100 g of glycerol was added thereto, followed by sufficient stirring to prepare a teflon / carbon slurry. . The concentration was adjusted by evaporation to dryness at a temperature of 60 to 90 ℃ to match the viscosity of the slurry. The prepared slurry was coated on top of carbon paper (20 wt% of Teflon content) by a tape casting method using a doctor blade to form a carbon layer. At this time, the carbon content was 2 mg / cm 2 based on the electrode area. After drying the carbon paper coated with the carbon layer in a drying furnace at a temperature of 70 ° C. for at least about 1 hour, the first heat treatment was carried out at 260 ° C. for about 1 hour while flowing nitrogen, an inert gas, in a high temperature sintering furnace and pressed at 100 atm. Then, heat treatment was performed at a temperature of about 360 ° C. for about 1 hour while flowing nitrogen in a high temperature sintering furnace. An electrode was prepared by supporting a catalyst on the carbon paper on which the carbon layer was formed in the same manner as in Example 1. The platinum content of the prepared electrode was 0.7 mg / cm 2 , the electrode area was 200 cm 2 . The reaction temperature was 80 ° C. and the reaction gas measured the performance of the prepared electrode using hydrogen and oxygen, and the results are shown in FIG. 3.

(실시예 3)(Example 3)

백금 함량이 20중량%로 탄소에 담지된 Pt/C 촉매 0.1g을 n-부틸아세테이트 (n-butyl acetate) 50g에 분산시킨 후, 여기에 5% 나피온 용액 0.17g을 서서히 첨가하면서 교반하여 촉매 잉크를 제조하였으며, 이때 촉매 잉크에 포함된 나피온의 양은 촉매 무게의 1/12였다. 에어 브러쉬 건을 이용하여 스프레이 코팅법으로 촉매 잉크를 50 중량%의 테프론이 코팅된 카본 종이 위에 도포하여 촉매층을 형성시켰다. 상기 촉매층이 형성된 전극을 온도 70℃의 건조로에서 약 1시간 동안 건조시킨 후, 촉매층의 표면 상부에 다시 이소프로판올에 분산된 나피온 용액을 스프레이 코팅하여 전극 제조를 완성하였다. 촉매층 상부에 추가로 뿌려진 나피온의 양은 촉매층 무게의 1/4였다. 제조된 전극의 백금 함량은 양극과 음극 모두 0.4mg/cm2였으며, 전극에서의 전체 나피온 함량은 0.6 mg/cm2였다. 이렇게 제조된 전극과 나피온 115 막을 140℃ 및 200 기압의 조건에서 90초간 압착하여 전해질/전극 접합체(membrane/electrode assembly, MEA)를 제조하여 25 cm2의 전극의 성능을 측정하고, 그 결과를 도 4에 도시하였다.0.1 g of Pt / C catalyst supported on carbon at 20% by weight of platinum was dispersed in 50 g of n-butyl acetate, and then 0.17 g of 5% Nafion solution was slowly added to the catalyst by stirring. Ink was prepared, wherein the amount of Nafion contained in the catalyst ink was 1/12 of the catalyst weight. A catalyst layer was formed by spraying a catalyst ink on 50% by weight of Teflon-coated carbon paper using an air brush gun. The electrode on which the catalyst layer was formed was dried in a drying furnace at a temperature of 70 ° C. for about 1 hour, and then spray coating a Nafion solution dispersed in isopropanol on the upper surface of the catalyst layer to complete electrode production. The amount of Nafion further sprayed on top of the catalyst bed was 1/4 of the catalyst bed weight. The platinum content of the prepared electrode was 0.4 mg / cm 2 in both the positive electrode and the negative electrode, and the total Nafion content in the electrode was 0.6 mg / cm 2 . Thus prepared electrode and Nafion 115 membrane was pressed for 90 seconds at 140 ℃ and 200 atm conditions to prepare an electrolyte / electrode assembly (MEA) to measure the performance of the electrode of 25 cm 2 , and the results 4 is shown.

(실시예 4)(Example 4)

상기 실시예 2와 동일한 방법으로 카본 종이 상부에 테프론이 50 중량%로 담지된 탄소층을 코팅시켜 열처리 한 후, 여기에 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 n-부틸아세테이트(NBA)를 용매로 사용한 촉매 잉크로 촉매층을 코팅하였다. 촉매층 상부에 이소프로판올에 분산된 나피온을 코팅시켜 전극을 제조하였다. 상기 제조된 전극의 백금 함량은 애노드와 캐소드 모두 0.4 mg/cm2였고, 작동 온도 80℃, 압력 1 기압 및 반응 기체로 수소와 산소를 사용하여 전극의 성능을 측정하고, 그 결과를 도 4에 도시하였다.In the same manner as in Example 2, after coating a carbon layer loaded with 50% by weight of Teflon on the carbon paper on the top of the carbon paper, and heat-treated, using n-butyl acetate (NBA) as a solvent in the same manner as in Example 3 The catalyst layer was coated with catalyst ink. An electrode was prepared by coating Nafion dispersed in isopropanol on the catalyst layer. The platinum content of the prepared electrode was 0.4 mg / cm 2 for both the anode and the cathode, and the performance of the electrode was measured using an operating temperature of 80 ° C., a pressure of 1 atm, and hydrogen and oxygen as the reaction gas, and the results are shown in FIG. 4. Shown.

도 2에서 보는 바와 같이 실시예 1의 나피온 분포에 따른 25cm2전극에서의 성능 변화를 살표보면 전극의 내부와 외부에 존재하는 나피온의 양이 1 대 3 또는 1 대 1 인 경우가 촉매 외부 또는 내부에만 나피온이 과다하게 존재하는 경우보다 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있다.As shown in FIG. 2, the change in performance of the 25 cm 2 electrode according to the Nafion distribution of Example 1 shows that the amount of Nafion present in the inside and outside of the electrode is 1 to 3 or 1 to 1 Or it can be seen that better performance than when there is an excessive amount of Nafion only inside.

도 3은 상기 실시예 2에서 제조된 전극의 성능을 도시한 것으로서 탄소층이 형성된 전극이 탄소층이 없는 전극보다 우수한 성능을 나타냈다.Figure 3 shows the performance of the electrode manufactured in Example 2, the electrode having a carbon layer showed better performance than the electrode without a carbon layer.

도 4는 상기 실시예 3에서 제조된 25 cm2크기의 전극의 성능을 도시한 것으로서, 촉매 잉크 제조시 용매로 이소프로판올을 사용하여 제조한 전극과 n-부틸아세테이트를 사용한 전극을 비교한 것인데, 이 경우에 촉매층의 표면에 추가로 분사된 나피온은 모두 이소프로판올에 용해시킨 것이다. 도 4에서 보는 바와 같이 n-부틸아세테이트를 사용한 전극이 이소프로판올을 사용한 전극보다 높은 성능을 보였다.Figure 4 shows the performance of the 25 cm 2 electrode prepared in Example 3, comparing the electrode prepared using isopropanol as a solvent in the preparation of the catalyst ink and the electrode using n-butyl acetate, In this case, all Nafion sprayed on the surface of the catalyst layer is dissolved in isopropanol. As shown in FIG. 4, the electrode using n-butyl acetate showed higher performance than the electrode using isopropanol.

도 4의 곡선(카본층+NBA)은 n-부틸아세테이트를 사용하여 촉매 잉크를 제조하고 촉매층 상부에 나피온을 코팅시켜 제조한 전극의 성능이 다른 방법으로 제조한 전극보다 우수함을 나타내고 있음을 알 수 있다.The curve (carbon layer + NBA) of FIG. 4 shows that the performance of the electrode prepared by preparing the catalyst ink using n-butyl acetate and coating Nafion on the catalyst layer is superior to that of the electrode manufactured by other methods. Can be.

본 발명의 고분자 전해질 연료전지용 전극으로 사용할 수 있는 전극의 제조방법은 전극 촉매층에서 고분자 전해질 이오노머의 분포를 조절할 수 있어 수소 이온 전달을 용이하게 함으로써 소량의 촉매로 활성이 우수한 전극을 제조할 수 있다.The electrode manufacturing method that can be used as the electrode for the polymer electrolyte fuel cell of the present invention can control the distribution of the polymer electrolyte ionomer in the electrode catalyst layer, thereby facilitating the transfer of hydrogen ions, thereby producing an electrode having excellent activity with a small amount of catalyst.

Claims (11)

a) 기체 확산층 상부에 10 내지 50 중량%의 폴리테트라플루오로에틸렌이 함유된 탄소 분말층을 도포시키는 단계;a) applying a carbon powder layer containing 10 to 50% by weight of polytetrafluoroethylene on top of the gas diffusion layer; b) 고분자 전해질 이오노머, 촉매 및 유기 용매를 포함하는 촉매 잉크를 상기 탄소 분말층 상부에 도포시켜 촉매층을 형성시키는 단계; 및b) applying a catalyst ink comprising a polymer electrolyte ionomer, a catalyst, and an organic solvent on top of the carbon powder layer to form a catalyst layer; And c) 친수성 용매에 분산된 고분자 전해질 이오노머 용액을 상기 촉매층 상부에 도포시키는 단계c) applying a polymer electrolyte ionomer solution dispersed in a hydrophilic solvent on top of the catalyst layer 를 포함하는 전극의 제조방법.Method for producing an electrode comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기체 확산층이 10 내지 50 중량%의 폴리테트라플루오로에틸렌을 함유하는 탄소종이 또는 탄소천인 전극의 제조방법.The gas diffusion layer is a carbon paper or carbon cloth containing 10 to 50% by weight of polytetrafluoroethylene. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 탄소 분말이 입자 크기가 20 내지 100㎚이고 표면적이 20 내지 300 m2/g인 전극의 제조방법.The carbon powder has a particle size of 20 to 100 nm and a surface area of 20 to 300 m 2 / g. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 탄소 분말층의 함량이 전극 면적을 기준으로 0.2 내지 4 mg/cm2인 전극의 제조방법.A method of producing an electrode, the content of the carbon powder layer is 0.2 to 4 mg / cm 2 based on the electrode area. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고분자 전해질 이오노머의 양이 전극에 도포된 양을 기준으로 촉매 총량에 대하여 20 내지 100 중량%인 전극의 제조방법.The amount of the polymer electrolyte ionomer is a method for producing an electrode of 20 to 100% by weight based on the total amount of the catalyst based on the amount applied to the electrode. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고분자 전해질 이오노머가 촉매 내부에 10 내지 95 중량%로 존재하고 촉매 표면에 5 내지 90 중량%로 존재하는 고분자 전해질 연료전지용 전극의 제조방법.The polymer electrolyte ionomer is present in the catalyst 10 to 95% by weight and the method for producing a polymer electrolyte fuel cell electrode is present in the catalyst surface 5 to 90% by weight. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기 용매가 n-부틸아세테이트로 이루어진 화합물 중에서 선택되는 1종 이상인 고분자 전해질 연료전지용 전극의 제조방법.A method for producing an electrode for a polymer electrolyte fuel cell, wherein the organic solvent is at least one selected from a compound consisting of n-butyl acetate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 친수성 용매가 에스테르기, 에테르기, 카르복실기, 카르보닐기 또는 아미노기를 포함하는 탄소수 2 내지 8개로 이루어진 화합물 중에서 선택되는 1종 이상인 고분자 전해질 연료전지용 전극의 제조방법.The method of manufacturing an electrode for a polymer electrolyte fuel cell, wherein the hydrophilic solvent is at least one selected from a compound consisting of 2 to 8 carbon atoms including an ester group, ether group, carboxyl group, carbonyl group or amino group. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 촉매층 형성 및 고분자 전해질 이오노머 용액 도포 방법이 스프레이 코팅법 또는 50 내지 200 메쉬의 스크린을 사용하는 스크린 프린팅법인 고분자 전해질 연료전지용 전극의 제조방법.The catalyst layer forming method and the method of applying the polymer electrolyte ionomer solution is a method of manufacturing an electrode for a polymer electrolyte fuel cell, the spray coating method or the screen printing method using a screen of 50 to 200 mesh. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 c) 및 d) 단계 사이에 촉매층을 온도 60 내지 100℃에서 건조시키는 단계를 더욱 포함하는 고분자 전해질 연료전지용 전극의 제조방법.The method of manufacturing a polymer electrolyte fuel cell electrode further comprising the step of drying the catalyst layer at a temperature of 60 to 100 ℃ between steps c) and d). 제1항의 방법으로 제조된 전극.An electrode made by the method of claim 1.
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