KR20050119366A - A membrane for fuel cell and a fuel cell comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지용 고분자 막/전극 접합체 및 이를 포함하는 연료전지에 관한 것으로서, 상기 고분자 막/전극 접합체는 서로 대향하여 위치한 애노드 및 캐소드 전극; 및 상기 애노드와 캐소드 전극 사이에 위치한 고분자 전해질 막을 포함하고, 상기 고분자 전해질 막은 수소이온 전도성 고분자 및 금속 불순물을 포집할 수 있는 유기화합물을 포함한다. 상기 연료전지는 서로 대향하여 위치한 애노드 및 캐소드 전극, 및 상기 애노드와 캐소드 전극 사이에 위치한 고분자 전해질 막을 포함하는 적어도 하나 이상의 막/전극 접합체; 및 상기 막/전극 접합체의 애노드와 캐소드 전극중 어느 하나에 접촉하여 가스를 공급하는 유로 채널이 형성된 바이폴러 플레이트를 포함하고, 상기 고분자 전해질 막은 수소이온 전도성 고분자 및 금속 불순물을 포집할 수 있는 유기화합물을 포함한다.The present invention relates to a polymer membrane / electrode assembly for a fuel cell and a fuel cell including the same, wherein the polymer membrane / electrode assembly includes: an anode and a cathode electrode disposed to face each other; And a polymer electrolyte membrane positioned between the anode and the cathode electrode, wherein the polymer electrolyte membrane includes a hydrogen ion conductive polymer and an organic compound capable of collecting metal impurities. The fuel cell includes at least one membrane / electrode assembly including an anode and a cathode electrode disposed to face each other, and a polymer electrolyte membrane positioned between the anode and the cathode electrode; And a bipolar plate having a flow channel formed in contact with one of an anode and a cathode of the membrane / electrode assembly to supply gas, wherein the polymer electrolyte membrane is an organic compound capable of collecting hydrogen ion conductive polymer and metal impurities It includes.

Description

연료전지용 고분자 막/전극 접합체 및 이를 포함하는 연료전지{A MEMBRANE FOR FUEL CELL AND A FUEL CELL COMPRISING THE SAME}Polymer membrane / electrode assembly for fuel cell and fuel cell comprising same {A MEMBRANE FOR FUEL CELL AND A FUEL CELL COMPRISING THE SAME}

[산업상 이용 분야][Industrial use]

본 발명은 연료전지용 고분자 막/전극 접합체 및 이를 포함하는 연료전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속 불순물을 포집할 수 있는 유기화합물을 포함하여 연료전지의 전기화학 반응 효율을 개선할 수 있는 연료전지용 고분자 막/전극 접합체 및 이를 포함하는 연료전지에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell polymer membrane / electrode assembly and a fuel cell including the same, and more particularly, to a fuel cell including an organic compound capable of collecting metal impurities, thereby improving the electrochemical reaction efficiency of the fuel cell. A polymer membrane / electrode assembly and a fuel cell comprising the same.

[종래 기술][Prior art]

연료 전지(Fuel cell)는 메탄올, 에탄올, 천연가스와 같은 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와 산소의 화학 반응 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 발전 시스템이다.A fuel cell is a power generation system that directly converts the chemical reaction energy of hydrogen and oxygen contained in hydrocarbon-based materials such as methanol, ethanol and natural gas into electrical energy.

연료전지는 사용되는 전해질의 종류에 따라, 인산형 연료 전지, 용융탄산염 형 연료 전지, 고체 산화물형 연료 전지, 고분자 전해질형 또는 알칼리형 연료 전지 등으로 분류된다. 이들 각각의 연료 전지는 근본적으로 같은 원리에 의해 작동되지만 사용되는 연료의 종류, 운전 온도, 촉매, 전해질 등이 서로 다르다.Fuel cells are classified into phosphoric acid fuel cells, molten carbonate fuel cells, solid oxide fuel cells, polymer electrolyte or alkaline fuel cells, etc., depending on the type of electrolyte used. Each of these fuel cells operates on essentially the same principle, but differs in the type of fuel used, operating temperature, catalyst, electrolyte, and the like.

이들 중 근래에 개발되고 있는 고분자 전해질형 연료 전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell; PEMFC)는 다른 연료 전지에 비하여 출력 특성이 탁월하며 작동 온도가 낮고 아울러 빠른 시동 및 응답 특성을 가지며, 자동차와 같은 이동용 전원은 물론, 주택, 공공 건물과 같은 분산용 전원 및 전자기기용과 같은 소형 전원 등 그 응용 범위가 넓은 장점을 가진다.Among these, the polymer electrolyte fuel cell (PEMFC), which is being developed recently, has superior output characteristics compared to other fuel cells, has a low operating temperature, fast start-up and response characteristics, and a mobile power source such as an automobile. Of course, it has a wide range of applications, such as distributed power supply for homes, public buildings and small power supply for electronic devices.

상기와 같은 PEMFC는 기본적으로 시스템을 구성하기 위해 스택(stack), 개질기(reformer), 연료 탱크, 및 연료 펌프 등을 구비한다. 스택은 연료 전지의 본체를 형성하며, 연료 펌프는 연료 탱크 내의 연료를 개질기로 공급한다. 개질기는 연료를 개질하여 수소 가스를 발생시키고 그 수소 가스를 스택으로 공급한다. 따라서, 이 PEMFC는 연료 펌프의 작동으로 연료 탱크 내의 연료를 개질기로 공급하고, 이 개질기에서 연료를 개질하여 수소 가스를 발생시키며, 스택에서 이 수소 가스와 산소를 전기 화학적으로 반응시켜 전기에너지를 발생시킨다.Such a PEMFC basically includes a stack, a reformer, a fuel tank, a fuel pump, and the like to constitute a system. The stack forms the body of the fuel cell, and the fuel pump supplies the fuel in the fuel tank to the reformer. The reformer reforms the fuel to generate hydrogen gas and supplies the hydrogen gas to the stack. Thus, the PEMFC supplies fuel in the fuel tank to the reformer by operation of the fuel pump, reforming the fuel in the reformer to generate hydrogen gas, and electrochemically reacting the hydrogen gas and oxygen in the stack to generate electrical energy. Let's do it.

상기와 같은 연료 전지 시스템에 있어 전기를 실질적으로 발생시키는 스택은 막/전극 접합체(Membrane Electrode Assembly; MEA)와 이의 양면에 밀착하는 바이폴라 플레이트(Bipolar Plate)로 이루어진 단위 셀이 수 개 내지 수십 개로 적층된 구조를 갖는다. 막/전극 접합체는 전해질막을 사이에 두고 애노드 전극과 캐소드 전극이 결합된 구조를 가진다. 상기 바이폴러 플레이트는 상기 각각의 막/전극 접합체를 분리하고 연료 전지의 반응에 필요한 수소 가스와 산소를 막/전극 접합체의 애노드 전극과 캐소드 전극으로 공급하는 통로의 역할과, 각 막/전극 접합체의 애노드 전극과 캐소드 전극을 직렬로 연결시켜 주는 전도체의 역할을 동시에 수행한다. 바이폴러 플레이트를 통해 애노드 전극에는 수소 가스가 공급되는 반면, 캐소드 전극에는 산소가 공급된다. 이 과정에서 애노드 전극에서는 수소 가스의 산화 반응이 일어나게 되고, 캐소드 전극에서는 산소의 환원 반응이 일어나게 되며 이때 생성되는 전자의 이동으로 인해 전기를 발생시키고, 열과 수분을 부수적으로 발생시킨다.In such a fuel cell system, a stack that substantially generates electricity is stacked with several to several tens of unit cells including a membrane electrode assembly (MEA) and a bipolar plate that adheres to both sides thereof. Has a structure. The membrane / electrode assembly has a structure in which an anode electrode and a cathode electrode are coupled with an electrolyte membrane interposed therebetween. The bipolar plate separates the respective membrane / electrode assemblies and serves as a passage for supplying hydrogen gas and oxygen required for the reaction of the fuel cell to the anode electrode and the cathode electrode of the membrane / electrode assembly, and for each membrane / electrode assembly. It simultaneously serves as a conductor that connects the anode and cathode electrodes in series. Hydrogen gas is supplied to the anode electrode through the bipolar plate, while oxygen is supplied to the cathode electrode. In this process, an oxidation reaction of hydrogen gas occurs at an anode electrode, and a reduction reaction of oxygen occurs at a cathode electrode, thereby generating electricity due to the movement of electrons generated, and additionally generating heat and moisture.

고분자 연료전지의 발전시스템에서는 고분자막/전극 접합체 (membrane/electrode assembly, MEA)의 성능이 발전 특성에 큰 영향을 미치게 되므로 이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.In the power generation system of a polymer fuel cell, the performance of a polymer membrane / electrode assembly (MEA) has a great influence on the power generation characteristics.

본 발명은 목적은 연료전지의 작동중 연료전지의 각종 부재에서 녹아나오는 금속 불순물을 포집하여 연료전지의 전기화학 반응 효율을 개선할 수 있는 연료전지용 고분자 막/전극 접합체 및 이를 포함하는 연료전지를 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fuel cell polymer membrane / electrode assembly capable of capturing metal impurities melted from various members of a fuel cell during operation of the fuel cell to improve the electrochemical reaction efficiency of the fuel cell, and a fuel cell including the same. It is to.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서로 대향하여 위치한 애노드 및 캐소드 전극; 및 상기 애노드와 캐소드 전극 사이에 위치한 고분자 전해질 막을 포함하고, 상기 고분자 전해질 막은 수소이온 전도성 고분자 및 금속 불순물을 포집할 수 있는 유기화합물을 포함하는 연료전지용 고분자 막/전극 접합체를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an anode and a cathode electrode located opposite each other; And a polymer electrolyte membrane positioned between the anode and the cathode electrode, wherein the polymer electrolyte membrane provides a polymer membrane / electrode assembly for a fuel cell including a hydrogen ion conductive polymer and an organic compound capable of collecting metal impurities.

본 발명은 또한, 서로 대향하여 위치한 애노드 및 캐소드 전극, 및 상기 애노드와 캐소드 전극 사이에 위치한 고분자 전해질 막을 포함하는 적어도 하나 이상의 막/전극 접합체; 및 상기 막/전극 접합체의 애노드와 캐소드 전극중 어느 하나에 접촉하여 가스를 공급하는 유로 채널이 형성된 바이폴러 플레이트를 포함하고, 상기 고분자 전해질 막은 수소이온 전도성 고분자 및 금속 불순물을 포집할 수 있는 유기화합물을 포함하는 것인 연료전지를 제공한다.The invention also includes at least one membrane / electrode assembly comprising an anode and a cathode electrode positioned opposite each other, and a polymer electrolyte membrane positioned between the anode and the cathode electrode; And a bipolar plate having a flow channel formed in contact with one of an anode and a cathode of the membrane / electrode assembly to supply gas, wherein the polymer electrolyte membrane is an organic compound capable of collecting hydrogen ion conductive polymer and metal impurities It provides a fuel cell comprising a.

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

연료전지 시스템에서 개질기, 바이폴러 플레이트 등은 일반적으로 금속재로 이루어지므로 반응 가스가 이들을 통과하는 동안 금속 불순물이 발생할 수 있으며, 연료전지를 고온에서 장기간 운전하게 되면 전극 촉매에 사용되는 다양한 금속 성분이 녹아나와 불순물을 형성한다. 연료전지의 고분자 막은 수소이온 이외에 연료로 사용되는 가스에 대하여 불투과성을 가져야 하며, 연료전지의 장시간 작동중 녹아나올 수 있는 금속 불순물을 통과시키지 않아야 한다. In the fuel cell system, the reformer and bipolar plate are generally made of metal, so that metal impurities may occur while the reaction gas passes through them. If the fuel cell is operated for a long time at high temperature, various metal components used for the electrode catalyst may melt. To form impurities. The polymer membrane of the fuel cell should be impermeable to gases used as fuel in addition to hydrogen ions, and should not allow metal impurities that may melt during prolonged operation of the fuel cell.

본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 고분자 전해질 막에 금속 불순물을 포집할 수 있는 유기화합물을 함유시켜 금속 불순물을 효율적으로 제거한다. 고분자 전해질 막에 사용되는 고분자로는 수소이온 전도성이 있으면 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 불소계 고분자, 케톤계 고분자, 벤즈이미다졸계 고분자, 에스테르계 고분자, 아미드계 고분자, 이미드계 고분자, 설폰계 고분자, 스티렌계 고분자 등이 사용될 수 있으며, 이들의 구체적인 예로는 폴리(퍼플루오로설폰산), 폴리(퍼플루오로카르복실산), 설폰산기를 포함하는 테트라플루오로에틸렌과 플루오로비닐에테르 공중합체, 탈불소화된 황화 폴리에테르케톤, 아릴 케톤, 폴리(2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-바이벤즈이미다졸) (poly(2,2'-(m-phenylene)-5,5'-bibenzimidazole)), 폴리(2,5-벤즈이미다졸), 폴리이미드, 폴리설폰, 폴리스티렌, 폴리페닐렌 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In order to solve this problem, the present invention includes an organic compound capable of collecting metal impurities in the polymer electrolyte membrane to efficiently remove metal impurities. The polymer used in the polymer electrolyte membrane is not particularly limited as long as it has hydrogen ion conductivity, and preferably, a fluorine polymer, a ketone polymer, a benzimidazole polymer, an ester polymer, an amide polymer, an imide polymer, and a sulfone polymer , Styrene-based polymers, and the like, and specific examples thereof include tetrafluoroethylene and fluorovinyl ether copolymers including poly (perfluorosulfonic acid), poly (perfluorocarboxylic acid), and sulfonic acid groups. Defluorinated polyetherketones, aryl ketones, poly (2,2 '-(m-phenylene) -5,5'-bibenzimidazole) (poly (2,2'-(m-phenylene)- 5,5'-bibenzimidazole)), poly (2,5-benzimidazole), polyimide, polysulfone, polystyrene, polyphenylene and the like can be used, but is not limited thereto.

상기 금속을 포집할 수 있는 유기화합물로는 크라운 에테르 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 크라운 에테르 화합물의 구체적인 예로는 12-크라운-4-에테르, 15-크라운-5-에테르, 18-크라운-6-에테르, 벤조-15-크라운-5-에테르, N-페닐아조-15-크라운-5-에테르 등이 있다. 상기 유기화합물은 고분자 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 사용되는 것이 바람직하다. As the organic compound capable of collecting the metal, a crown ether compound may be preferably used. Specific examples of the crown ether compound include 12-crown-4-ether, 15-crown-5-ether, 18-crown-6-ether, benzo-15-crown-5-ether, N-phenylazo-15-crown -5-ether and the like. The organic compound is preferably used in 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer.

상기 유기화합물은 고분자 중합시 첨가하여 고분자 매트릭스에 분산되어 존재하도록 할 수 있으며, 고분자와 유기화합물을 혼합한 다음 성형하여 고분자막으로 제조할 수도 있고, 고분자막에 존재하는 전해질에 유기화합물을 첨가할 수도 있다. The organic compound may be added during polymer polymerization to be dispersed and present in a polymer matrix. The organic compound may be mixed and molded to prepare a polymer membrane, or an organic compound may be added to an electrolyte present in the polymer membrane. .

상기 고분자 전해질 막은 캐소드와 애노드 사이에 위치하여 막/전극 접합체를 이룬다. 이러한 애노드(3), 캐소드(5), 및 고분자 막(7)을 포함하는 연료전지의 작동상태를 도 1에 개략적으로 도시하였다. 수소 또는 연료를 상기 애노드에 공급하고 산소를 상기 캐소드에 공급하여, 애노드와 캐소드의 전기화학 반응에 의하여 전기를 생성한다. 애노드에서 수소 또는 유기 연료의 산화 반응이 일어나고 캐소드에서 산소의 환원 반응이 일어나 두 전극간의 전압차를 발생시키게 된다.The polymer electrolyte membrane is positioned between the cathode and the anode to form a membrane / electrode assembly. The operating state of a fuel cell comprising such an anode 3, a cathode 5, and a polymer membrane 7 is schematically illustrated in FIG. 1. Hydrogen or fuel is supplied to the anode and oxygen is supplied to the cathode to generate electricity by electrochemical reaction of the anode and the cathode. An oxidation reaction of hydrogen or organic fuel occurs at the anode and a reduction reaction of oxygen occurs at the cathode to generate a voltage difference between the two electrodes.

연료전지는 막/전극 접합체를 가스 유로 채널과 냉각 채널이 형성된 바이폴러 플레이트 사이에 삽입하여 단위 전지를 제조하고, 이를 적층하여 스택을 제조한 후, 이를 두 개의 엔드 플레이트(end plate) 사이에 삽입하여 제조할 수 있다. 연료 전지는 이 분야의 통상의 기술에 의하여 용이하게 제조될 수 있다.The fuel cell inserts a membrane / electrode assembly between a gas flow channel and a bipolar plate on which a cooling channel is formed to fabricate a unit cell, stacks it, and manufactures a stack, and then inserts it between two end plates. Can be prepared. Fuel cells can be readily manufactured by conventional techniques in the art.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples and comparative examples of the present invention are described. However, the following examples are only one preferred embodiment of the present invention and the present invention is not limited to the following examples.

(실시예 1) (Example 1)

Nafion(듀퐁화학) 고분자 100 중량부에 12-크라운-4-에테르 2 중량부 첨가하여 고분자를 제조한 다음 고분자 막으로 성형하였다. 상기 고분자 막을 애노드와 캐소드 사이에 넣고 100도에서 1분간 소성한 후 열간압연하여 막/전극 접합체를 제조하였다. 상기 애노드와 캐소드는 백금이 담지된 탄소분말(Pt/C), 폴리테트라플루오로에틸렌 바인더 고분자 및 용매로 이소프로필알콜을 혼합하여 제조한 촉매 슬러리를 탄소 페이퍼에 코팅하여 제조하였다. A polymer was prepared by adding 2 parts by weight of 12-crown-4-ether to 100 parts by weight of Nafion (Dupont Chemical) polymer and then molding into a polymer membrane. The polymer membrane was placed between an anode and a cathode and calcined at 100 ° C. for 1 minute, followed by hot rolling to prepare a membrane / electrode assembly. The anode and the cathode were prepared by coating a catalyst slurry prepared by mixing isopropyl alcohol with platinum-supported carbon powder (Pt / C), a polytetrafluoroethylene binder polymer, and a solvent.

상기 제조된 막/전극 접합체를 두장의 가스켓(gasket) 사이에 삽입한 후 일정형상의 기체 유로 채널과 냉각 채널이 형성된 2개의 바이폴러 플레이트에 삽입한 후 구리 엔드(end) 플레이트 사이에서 압착하여 단위 전지를 제조하였다. The prepared membrane / electrode assembly is inserted between two gaskets, and then inserted into two bipolar plates in which a gas channel channel and a cooling channel of a predetermined shape are formed, and then compressed into a copper end plate. The battery was prepared.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

12-크라운-4-에테르를 첨가하지 않은 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 단위 전지를 제조하였다.A unit cell was prepared in the same manner as in Example 1, except that 12-crown-4-ether was not added.

상기 실시예 1에 따라 제조된 단위 전지는 크라운 에테르 화합물이 금속 불순물을 포집하여 비교예 1에 비하여 전지의 전기화학 반응 효율을 우수하게 개선함을 확인할 수 있었다.In the unit cell prepared according to Example 1, it was confirmed that the crown ether compound collects metal impurities, thereby improving the electrochemical reaction efficiency of the battery as compared to Comparative Example 1.

본 발명의 고분자 막/전극 접합체는 고분자 전해질 막에 금속 불순물을 포집할 수 있는 유기화합물을 포함하여 연료전지의 작동중 발생할 수 있는 금속 불순물을 제거하여 전지 효율을 우수하게 유지할 수 있다.The polymer membrane / electrode assembly of the present invention may include an organic compound capable of collecting metal impurities in the polymer electrolyte membrane to remove metal impurities that may occur during operation of the fuel cell, thereby maintaining excellent battery efficiency.

도 1은 고분자 막을 포함하는 연료전지의 작동상태를 보인 개략도이다.1 is a schematic view showing an operating state of a fuel cell including a polymer membrane.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1: 연료전지 3: 애노드1: fuel cell 3: anode

5: 캐소드 7: 고분자 막5: cathode 7: polymer membrane

Claims (10)

서로 대향하여 위치한 애노드 및 캐소드 전극; 및 Anode and cathode electrodes positioned opposite one another; And 상기 애노드와 캐소드 전극 사이에 위치한 고분자 전해질 막을 포함하고,A polymer electrolyte membrane positioned between the anode and the cathode electrode, 상기 고분자 전해질 막은 수소이온 전도성 고분자 및 금속 불순물을 포집할 수 있는 유기화합물을 포함하는 연료전지용 고분자 막/전극 접합체.The polymer electrolyte membrane is a fuel cell polymer membrane / electrode assembly comprising a hydrogen ion conductive polymer and an organic compound capable of collecting metal impurities. 제1항에 있어서, 상기 수소이온 고분자는 불소계 고분자, 케톤계 고분자, 벤즈이미다졸계 고분자, 에스테르계 고분자, 아미드계 고분자, 이미드계 고분자, 설폰계 고분자, 및 스티렌계 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 연료전지용 고분자 막/전극 접합체.The method of claim 1, wherein the hydrogen ion polymer is selected from the group consisting of fluorine-based polymers, ketone-based polymers, benzimidazole-based polymers, ester-based polymers, amide-based polymers, imide-based polymers, sulfone-based polymers, and styrene-based polymers At least one polymer membrane / electrode assembly for a fuel cell. 제1항에 있어서, 상기 유기화합물은 크라운 에테르인 연료전지용 고분자 막/전극 접합체.The polymer membrane / electrode assembly of claim 1, wherein the organic compound is a crown ether. 제3항에 있어서, 상기 유기화합물은 12-크라운-4-에테르, 15-크라운-5-에테르, 18-크라운-6-에테르, 및 벤조-15-크라운-5-에테르, 및 N-페닐아조-15-크라운-5-에테르로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 연료전지용 고분자 막/전극 접합체.The compound according to claim 3, wherein the organic compound is 12-crown-4-ether, 15-crown-5-ether, 18-crown-6-ether, and benzo-15-crown-5-ether, and N-phenylazo A polymer membrane / electrode assembly for fuel cells, wherein the polymer cell is at least one selected from the group consisting of -15-crown-5-ether. 제1항에 있어서, 상기 유기화합물은 고분자 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 존재하는 것인 연료전지용 고분자 막/전극 접합체.The polymer membrane / electrode assembly of claim 1, wherein the organic compound is present in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer. 서로 대향하여 위치한 애노드 및 캐소드 전극, 및 상기 애노드와 캐소드 전극 사이에 위치한 고분자 전해질 막을 포함하는 적어도 하나 이상의 막/전극 접합체; 및 At least one membrane / electrode assembly comprising an anode and a cathode electrode positioned opposite each other, and a polymer electrolyte membrane positioned between the anode and the cathode electrode; And 상기 막/전극 접합체의 애노드와 캐소드 전극중 어느 하나에 접촉하여 가스를 공급하는 유로 채널이 형성된 바이폴러 플레이트를 포함하고, A bipolar plate having a flow channel for supplying a gas in contact with one of an anode and a cathode of the membrane / electrode assembly; 상기 고분자 전해질 막은 수소이온 전도성 고분자 및 금속 불순물을 포집할 수 있는 유기화합물을 포함하는 것인 연료전지.The polymer electrolyte membrane is a fuel cell comprising a hydrogen ion conductive polymer and an organic compound capable of collecting metal impurities. 제6항에 있어서, 상기 고분자는 불소계 고분자, 케톤계 고분자, 벤즈이미다졸계 고분자, 에스테르계 고분자, 아미드계 고분자, 이미드계 고분자, 설폰계 고분자, 및 스티렌계 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 연료전지.The method of claim 6, wherein the polymer is at least one selected from the group consisting of fluorine-based polymers, ketone-based polymers, benzimidazole-based polymers, ester-based polymers, amide-based polymers, imide-based polymers, sulfone-based polymers, and styrene-based polymers. Fuel cell. 제6항에 있어서, 상기 유기화합물은 크라운 에테르인 연료전지.The fuel cell of claim 6, wherein the organic compound is a crown ether. 제8항에 있어서, 상기 유기화합물은 12-크라운-4-에테르, 15-크라운-5-에테르, 18-크라운-6-에테르, 및 벤조-15-크라운-5-에테르, 및 N-페닐아조-15-크라운-5-에테르로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 연료전지.The compound according to claim 8, wherein the organic compound is 12-crown-4-ether, 15-crown-5-ether, 18-crown-6-ether, and benzo-15-crown-5-ether, and N-phenylazo At least one fuel cell selected from the group consisting of -15-crown-5-ether. 제6항에 있어서, 상기 유기화합물은 고분자 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 존재하는 것인 연료전지.The fuel cell of claim 6, wherein the organic compound is present in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer.
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