KR20070092875A - Cathode catalyst for fuel cell and membrane-electrode assembly for fuel cell comprising same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 막-전극 어셈블리를 포함하는 연료 전지 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 도면.1 is a schematic diagram of a structure of a fuel cell system including a membrane-electrode assembly of the present invention;
[산업상 이용 분야][Industrial use]
본 발명은 연료 전지용 캐소드 촉매 및 이를 포함하는 연료 전지용 막-전극 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 알칼리형 연료 전지에서 촉매 활성이 우수한 연료 전지용 캐소드 촉매에 관한 것이다.The present invention relates to a cathode catalyst for fuel cells and a membrane-electrode assembly for a fuel cell comprising the same, and more particularly, to a cathode catalyst for fuel cells having excellent catalytic activity in an alkaline fuel cell.
[종래 기술][Prior art]
연료 전지(Fuel cell)는 메탄올, 에탄올, 천연기체와 같은 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와 산소의 화학 반응 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 발전 시스템이다. 이러한 연료 전지는 화석 에너지를 대체할 수 있는 청정 에너지원으로서, 단위 전지의 적층에 의한 스택 구성으로 다양한 범위의 출력 을 낼 수 있는 장점을 갖고 있으며, 소형 리튬 전지에 비하여 4-10배의 에너지 밀도를 나타내기 때문에 소형 및 이동용 휴대전원으로 주목받고 있다. 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. This fuel cell is a clean energy source that can replace fossil energy, and has a merit that can produce a wide range of outputs by stacking unit cells, and has an energy density of 4-10 times that of a small lithium battery. It is attracting attention as a compact and mobile portable power source.
이러한 연료 전지로는 전해질의 종류에 따라 인산형 연료 전지, 용융탄산염형 연료 전지, 알칼리 전해질형 연료 전지, 고분자 전해질형 연료 전지를 들 수 있다.Such fuel cells include phosphoric acid fuel cells, molten carbonate fuel cells, alkali electrolyte fuel cells, and polymer electrolyte fuel cells depending on the type of electrolyte.
연료 전지에서 전기를 발생시키는 원리는 연료가 연료극인 애노드 전극으로 공급되어 애노드 전극의 촉매에 흡착되고, 산화 반응에 의하여 연료가 이온화되고또한 전자가 발생하며, 이때 발생된 전자는 외부 회로에 따라 산화극인 캐소드 전극에 도달하며, 이온화된 연료가 고분자 전해질 막을 통과하여 캐소드 전극으로 전달된다. 캐소드 전극으로 산화제가 공급되고, 이 산화제, 이온화된 연료 및 전자가 캐소드 전극의 촉매 상에서 반응하여 물을 생성하면서 전기를 발생시키게 된다.The principle of generating electricity in a fuel cell is that fuel is supplied to an anode electrode, which is a fuel electrode, adsorbed to a catalyst of the anode electrode, fuel is ionized by an oxidation reaction, and electrons are generated, and the generated electrons are oxidized according to an external circuit. Reaching the cathode electrode, which is the pole, ionized fuel passes through the polymer electrolyte membrane and is delivered to the cathode electrode. An oxidant is supplied to the cathode electrode, and the oxidant, ionized fuel and electrons react on the catalyst of the cathode electrode to generate electricity while producing water.
본 발명의 목적은 촉매 활성이 우수한 연료 전지용 캐소드 촉매를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a cathode catalyst for a fuel cell having excellent catalytic activity.
본 발명의 다른 목적은 상기 캐소드 촉매를 포함하는 연료 전지용 막-전극 어셈블리를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a membrane-electrode assembly for a fuel cell comprising the cathode catalyst.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 담체 및 상기 담체에 담지된 MnCoxOy(1 < x < 5, 0.1 < y < 1)를 포함하는 연료 전지용 캐소드 촉매를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a cathode and a catalyst for a fuel cell comprising a carrier and MnCo x O y (1 <x <5, 0.1 <y <1) supported on the carrier.
본 발명은 또한 서로 대향하여 위치하며 애노드 전극과 캐소드 전극 및 상기 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 위치하는 전해질을 포함하고, 상기 캐소드 전극은 상기 캐소드 촉매를 포함하는 것인 연료 전지용 막-전극 어셈블리를 제공한다.The present invention also provides a membrane-electrode assembly for a fuel cell, which is located opposite each other and comprises an anode and a cathode and an electrolyte located between the anode and the cathode, the cathode comprising the cathode catalyst. do.
상기 캐소드 촉매 및 막-전극 어셈블리는 알칼리 전해질형 연료 전지에 사용되는 것이 바람직하다.The cathode catalyst and membrane-electrode assembly are preferably used in an alkaline electrolyte fuel cell.
이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 연료 전지의 캐소드 전극에 사용되는 촉매에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 전해질로 알칼리 용액을 사용하는 알칼리 전해질형 연료 전지(Alkaline Fuel Cell, AFC)의 캐소드 전극에 사용되는 촉매에 관한 것이다. 이러한 알칼리 전해질형 연료 전지는 출력 밀도가 높고, 작동 온도가 낮고, 구동이 신속히 이루어지는 등의 특성 때문에 우주선이나 잠수함 등의 전원용과 같은 특수 목적용으로 연구가 진행되고 있으며, 특히 -40℃ 정도의 낮은 온도에서도 작동하기 때문에 극한 지역에서의 동력원으로 주목받고 있는 전지이다. The present invention relates to a catalyst used for the cathode electrode of a fuel cell. In particular, the present invention relates to a catalyst used for a cathode electrode of an alkaline fuel cell (AlFC) using an alkaline solution as an electrolyte. Such alkali electrolyte fuel cells have high power density, low operating temperature, and rapid driving, and thus, research is being conducted for special purposes such as power supply for spacecraft and submarines. It is a battery that is attracting attention as a power source in extreme regions because it operates at temperature.
이러한 알칼리 전해질형 연료 전지는 H2 연료와 전해질 중에 존재하는 OH-가 반응하여 물과 전자를 생성하고, 생성된 전자는 캐소드 전극으로 이동하여 캐소드 전극에서, 산소, 물 및 전자가 반응하여 산소와 OH- 이온을 형성하여 전기를 발생시키는 전지이다. In the alkaline electrolyte fuel cell, H 2 fuel and OH − present in the electrolyte react to generate water and electrons, and the generated electrons move to the cathode electrode, where oxygen, water, and electrons react to form oxygen and water. It is a battery that generates electricity by forming OH - ions.
본 발명의 캐소드 촉매는 담체 및 이 담체에 담지된 MnCoxOy(1 < x < 5, 0.1 < y < 1)(이하, "MnCoO 촉매"라 함)를 포함한다. 이러한 MnCoO 촉매는 비화학양론적(non-stoicheomteric) 화합물로서, 많은 표면 결함(defects)이 화학양론적 화합물에 비하여 활성을 높게 한다. 즉, 상기 결함이 촉매 활성 사이트로 작용할 수 있어서, 촉매 활성을 향상시킬 수 있다. 이러한 특성은, 비정질에서도 표면의 결함이 많기 때문에 유사하게 나타나며, 본 발명의 캐소드 촉매는 비정질을 나타내므로 이러한 특성을 더욱 많이 나타낼 수 있다. The cathode catalyst of the present invention includes a carrier and MnCo x O y (1 <x <5, 0.1 <y <1) (hereinafter referred to as "MnCoO catalyst") supported on the carrier. These MnCoO catalysts are non-stoicheomteric compounds, and many surface defects have higher activity than stoichiometric compounds. In other words, the defect can act as a catalytically active site, thereby improving the catalytic activity. These properties are similar because of the large number of defects on the surface even in amorphous, and the cathode catalyst of the present invention can exhibit more of these properties because they are amorphous.
본 발명의 캐소드 촉매에서 Co는 알칼리 매질에서 안정한 성분으로서, 알칼리 전해질형 연료 전지에서 유용하게 사용할 수 있다.In the cathode catalyst of the present invention, Co is a stable component in an alkaline medium, and can be usefully used in an alkaline electrolyte fuel cell.
본 발명의 캐소드 전극용 촉매의 평균 입자 크기는 4 내지 6nm가 바람직하다. 촉매의 평균 입자 크기가 4nm보다 작으면, 안정성이 저하되는 문제가 있고, 6nm보다 크면 활성이 낮아지는 문제가 있다.As for the average particle size of the catalyst for cathode electrodes of this invention, 4-6 nm is preferable. If the average particle size of the catalyst is smaller than 4nm, there is a problem that the stability is lowered, if larger than 6nm there is a problem that the activity is lowered.
본 발명의 캐소드 촉매는 담체에 담지된 형태로서, 이 담체로는 활성 탄소, 덴카 블랙, 케첸 블랙, 아세틸렌 블랙, 흑연과 같은 탄소를 사용할 수도 있고, 또는 알루미나, 실리카, 지르코니아, 티타니아 등의 무기물 미립자를 사용할 수도 있으나, 일반적으로 탄소가 널리 사용되고 있다. 또한, 본 발명의 캐소드 촉매는 담체에 담지량을 최대 약 80%까지로 증가시킬 수 있다. 종래에는 담지량이 최대 약 30 내지 40 중량%였으며, 더 이상 담지시킬 경우 촉매 입자 크기가 2 내지 3배, 심지어 50nm 이상으로까지 증가하여, 촉매 활성을 감소시키므로 담지량을 더 이상 증가시킬 수 없었으나, 본 발명에서는 담지량을 증가시켜도 촉매 입자 크기가 증가되지 않으므로 최대 약 80%까지 증가시킬 수 있다. The cathode catalyst of the present invention is in a form supported on a carrier, and the carrier may be carbon such as activated carbon, denka black, ketjen black, acetylene black, graphite, or inorganic fine particles such as alumina, silica, zirconia, titania, or the like. Although may be used, carbon is generally used widely. In addition, the cathode catalyst of the present invention can increase the loading on the carrier up to about 80%. In the past, the loading amount was up to about 30 to 40% by weight, and when it was loaded further, the catalyst particle size was increased to 2 to 3 times, even more than 50 nm, which reduced the catalyst activity and thus could not increase the loading amount. In the present invention, the catalyst particle size does not increase even when the supported amount is increased, up to about 80%.
본 발명의 연료 전지의 캐소드용 촉매는 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다. 금속유기 전구체(metalorganic precursor) 두 종 이상을 용매에 용해하고, 이 용액에 담체를 첨가한다. 상기 금속유기 전구체에서 금속은 Mn 및 Co가 바람직하고, 전구체로는 이들을 포함하는 아세테이트, 아세틸아세토네이트 또는 카르보닐을 들 수 있다. 이때, Mn과 Co의 몰비는 1 : 1 내지 1 :5가 적절하다.The catalyst for the cathode of the fuel cell of the present invention can be prepared by the following method. Two or more kinds of metalorganic precursors are dissolved in a solvent, and a carrier is added to the solution. The metal in the metalorganic precursor is preferably Mn and Co, and examples of the precursor include acetate, acetylacetonate or carbonyl. At this time, the molar ratio of Mn and Co is suitably 1: 1 to 1: 5.
이어서, 이 혼합물을 50 내지 90℃에서 1 내지 24시간 동안 건조한다. 건조 생성물을 열처리한다. 상기 열처리 공정은 250 내지 300℃의 온도에서 실시하는 것이 바람직하며, 또한, N2 및 O2를 N2는 0.3 내지 0.6 l/min 그리고 O2는 0.0001-0.001 l/min의 공급 속도(flow rate)로 흘려넣어주면서 1 내지 3시간 동안 실시하는 것이 좋다. This mixture is then dried at 50-90 ° C. for 1-24 hours. The dry product is heat treated. The heat treatment step is preferably carried out at a temperature of 250 to 300 ℃, In addition, N 2 and O 2 to N2 is from 0.3 to 0.6 l / min and O 2 is the feed rate (flow rate) of 0.0001-0.001 l / min It is good to carry out for 1 to 3 hours while pouring into.
본 발명의 촉매는 캐소드 전극에 사용되며 애노드 전극의 촉매로는 Pt, 또는 Ni 계열 합금을 사용할 수 있다. Ni 계열 합금으로는 Co-Ni, Fe-Ni 등 일반적으로 알칼리형 연료 전지에서 애노드 전극으로 사용되는 것은 어떠한 것도 사용할 수 있다. 또한, 이러한 촉매는 담체에 담지되지 않은 블랙(black) 타입 또는 담체에 담지된 형태로 사용할 수 있으며, 담체로는 활성 탄소, 덴카 블랙, 케첸 블랙, 아세틸렌 블랙, 흑연과 같은 탄소를 사용할 수도 있고, 또는 알루미나, 실리카, 지르코니아, 티타니아 등의 무기물 미립자를 사용할 수도 있으나, 일반적으로 탄소가 널리 사용되고 있다. The catalyst of the present invention is used for the cathode electrode and Pt, or Ni-based alloy may be used as the catalyst of the anode electrode. As the Ni-based alloy, any one commonly used as an anode electrode in an alkaline fuel cell such as Co-Ni or Fe-Ni can be used. In addition, the catalyst may be used in a black type or a form supported on a carrier which is not supported on a carrier, and a carrier such as activated carbon, denka black, ketjen black, acetylene black, or graphite may be used. Alternatively, inorganic fine particles such as alumina, silica, zirconia, titania, etc. may be used, but carbon is generally used.
또한, 캐소드 전극 및 애노드 전극의 촉매들은 모두 전극 기재에 형성되어 있다. 상기 전극 기재는 전극을 지지하는 역할을 하면서 촉매층으로 연료 및 산화제를 확산시켜 촉매층으로 연료 및 산화제가 쉽게 접근할 수 있는 역할을 한다. 상기 전극 기재로는 도전성 기재를 사용하며 그 대표적인 예로 탄소 페이퍼(carbon paper), 탄소 천(carbon cloth), 탄소 펠트(carbon felt) 또는 금속천(섬유 상태의 금속천으로 구성된 다공성의 필름 또는 고분자 섬유로 형성된 천의 표면에 금속 필름이 형성된 것(metalized polymer fiber)을 말함)이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the catalysts of the cathode electrode and the anode electrode are both formed on the electrode substrate. The electrode substrate plays a role of supporting the electrode and diffuses the fuel and the oxidant to the catalyst layer, thereby serving to easily access the fuel and the oxidant to the catalyst layer. The electrode substrate is a conductive substrate, and representative examples thereof include carbon paper, carbon cloth, carbon felt, or metal cloth (porous film or polymer fiber composed of metal cloth in a fibrous state). The metal film is formed on the surface of the cloth formed of (referred to as a metalized polymer fiber) may be used, but is not limited thereto.
또한, 기체 확산 효과를 증진시키기 위하여, 전극 기재 상에 미세 기공층(microporous layer)을 더욱 포함할 수도 있다. 이 미세 기공층은 일반적으로 입경이 작은 도전성 분말, 예를 들어 탄소 분말, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 활성 탄소, 카본 파이버, 플러렌(fullerene) 또는 카본 나노 튜브를 포함할 수 있다. In addition, in order to enhance the gas diffusion effect, a microporous layer may be further included on the electrode substrate. This microporous layer may generally comprise a conductive powder having a small particle diameter, such as carbon powder, carbon black, acetylene black, ketjen black, activated carbon, carbon fiber, fullerene or carbon nanotubes.
상기 미세 기공층은 도전성 분말, 바인더 수지 및 용매를 포함하는 조성물을 상기 전극 기재에 코팅하여 제조된다. 상기 바인더 수지로는 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐알코올, 셀룰로오스아세테이트 등이 바람직하게사용될 수 있다. 상기 용매로는 에탄올, 이소프로필알코올, n-프로필알코올, 부틸알코올 등과 같은 알코올, 물, 디메틸아세트아마이드, 디메틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈 등이 바람직하게 사용될 수 있다. 코팅 공정은 조성물의 점성에 따라 스크린 프린팅법, 스프레이 코팅법 또는 닥터 블레이드를 이용한 코팅법 등이 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.The microporous layer is prepared by coating a composition comprising a conductive powder, a binder resin and a solvent on the electrode substrate. As the binder resin, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, cellulose acetate, or the like may be preferably used. As the solvent, alcohols such as ethanol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, butyl alcohol, water, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone and the like may be preferably used. The coating process may be screen printing, spray coating, or coating using a doctor blade according to the viscosity of the composition, but is not limited thereto.
또한, 본 발명의 캐소드용 촉매를 포함하는 캐소드 전극을 포함하고, 상기 구성을 갖는 애노드 전극을 포함하는 연료 전지용 막-전극 어셈블리는 전해질을 포함한다. In addition, the membrane-electrode assembly for a fuel cell including the cathode electrode including the catalyst for cathode of the present invention, and having an anode electrode having the above configuration includes an electrolyte.
상기 알칼리형 연료 전지의 전해질은 OH- 이온을 선택적으로 투과시키는 역할을 하는 물질로서, 알칼리 수용액 또는 -OH기를 갖아, OH- 이온을 전달할 수 있는 능력을 갖는 고체 전해질 막을 사용할 수도 있다. 상기 알칼리 수용액으로는 KOH, NaOH 또는 LiOH를 1종 또는 1종 이상의 혼합물이 대표적으로 사용되며, 상기 OH- 이온을 갖는 고체 전해질 막으로는 시판되는 Tokuyama series를 사용할 수 있다. 상기 구성을 갖는 막-전극 어셈블리를 포함하는 본 발명의 연료 전지 시스템은 적어도 하나의 전기 발생부, 연료 공급부 및 산화제 공급부를 포함한다.An electrolyte of the alkaline fuel cell is OH - ions as a material which serves to selectively transmit, gatah an alkali aqueous solution or -OH, OH - is also possible to use a solid electrolyte film having the ability to pass the ions. As the aqueous alkali solution, one kind or a mixture of one or more kinds of KOH, NaOH or LiOH is typically used. A commercially available Tokuyama series may be used as the solid electrolyte membrane having the OH − ions. The fuel cell system of the present invention including the membrane-electrode assembly having the above configuration includes at least one electricity generating portion, a fuel supply portion and an oxidant supply portion.
상기 전기 발생부는 막-전극 어셈블리를 포함하고, 세퍼레이터(바이폴라 플레이트라고도 함)를 포함하며, 연료의 산화 반응 및 산화제의 환원 반응을 통하여 전기를 발생시키는 역할을 한다.The electricity generating unit includes a membrane-electrode assembly, a separator (also called a bipolar plate), and serves to generate electricity through an oxidation reaction of a fuel and a reduction reaction of an oxidant.
상기 연료 공급부는 연료를 상기 전기 발생부로 공급하는 역할을 하며, 상기 산화제 공급부는 산화제를 상기 전기 발생부로 공급하는 역할을 한다. 본 발명에서 연료로는 기체 또는 액체 상태의 수소, 또는 탄화수소 연료를 의미하며, 대표적인 탄화수소 연료로는 메탄올, 에탄올, 프로판올 또는 부탄올 등을 포함한다. 상기 산화제로는 산소가 대표적으로 사용되며, 순수한 산소 또는 공기를 주입하여 사용할 수 있다. 다만, 연료 및 산화제가 이에 한정되는 것은 아니다.The fuel supply unit serves to supply fuel to the electricity generation unit, and the oxidant supply unit serves to supply an oxidant to the electricity generation unit. In the present invention, the fuel means hydrogen or a hydrocarbon fuel in gas or liquid state, and representative hydrocarbon fuels include methanol, ethanol, propanol or butanol, and the like. Oxygen is typically used as the oxidant, and may be used by injecting pure oxygen or air. However, the fuel and the oxidant are not limited thereto.
본 발명의 연료 전지 시스템의 개략적인 구조를 도 1에 나타내었으며, 이를 참조로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 1에 나타낸 구조는 산화제를 펌프를 사용하여 전기 발생부로 공급하는 시스템을 나타내었으나, 본 발명의 연료 전지 시스템이 이러한 구조에 한정되는 것은 아니며, 펌프를 사용하지 않고, 확산 방식을 이용하는 연료 전지 시스템 구조에 사용할 수도 있음은 당연한 일이다.A schematic structure of the fuel cell system of the present invention is shown in FIG. 1, which will be described in more detail with reference to the following. Although the structure shown in FIG. 1 shows a system for supplying an oxidant to an electric generator using a pump, the fuel cell system of the present invention is not limited to such a structure, and a fuel cell system using a diffusion method without using a pump is shown. Of course, it can also be used for construction.
본 발명의 연료 전지 시스템(1)은 연료의 산화 반응과 산화제의 환원 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 적어도 하나의 전기 발생부(3)와, 상기한 연료를 공급하는 연료 공급부(5)와, 산화제를 상기 전기 발생부(3)로 공급하는 산화제 공급부(7)를 포함하여 구성된다.The
또한 상기 연료를 공급하는 연료 공급부(5)는 연료를 저장하는 연료 탱크(9), 연료 탱크(9)에 연결 설치되는 연료 펌프(11)를 구비할 수 있다. 상기한 연료 펌프(11)는 소정의 펌핑력에 의해 연료 탱크(9)에 저장된 연료를 배출시키는 기능을 하게 된다.In addition, the fuel supply unit 5 for supplying the fuel may include a
상기 전기 발생부(3)로 산화제를 공급하는 산화제 공급부(7)는 소정의 펌핑력으로 산화제를 흡입하는 적어도 하나의 산화제 펌프(13)를 구비한다.The
상기 전기 발생부(3)는 연료와 산화제를 산화 및 환원 반응시키는 막-전극 어셈블리(17)와 이 막-전극 어셈블리의양측에 연료와 산화제를 공급하기 위한 세퍼레이터(19,19')로 구성되며, 이러한 전기 발생부(17)가 적어도 하나 모여 스택(15)을 구성한다. The
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시 예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples and comparative examples of the present invention are described. However, the following examples are only preferred embodiments of the present invention and the present invention is not limited to the following examples.
(실시예 1)(Example 1)
Mn 아세테이트 7g 및 Co 아세테이트 2.1g을 H2O 5ml에 용해하고, 이 용액을 교반하면서, 탄소 1g을 첨가하였다. 이어서, 얻어진 혼합물을 90℃에서 24시간 동안 건조하고, 300℃에서 N2 0.3 l/min 그리고 O2 0.0001 l/min의 공급 속도로 N2 및 O2를 흘려넣어주면서 열처리를 4시간 동안 실시하여 연료 전지용 캐소드 촉매를 제조하였다. 제조된 촉매는 탄소 담체 및 이 담체에 담지된 MnCoxOy(이때, x는 2.1였고, y는 0.25였다)를 포함하였고, 이 촉매의 평균 입자 크기는 4.2nm였다. 또한 제조된 촉매의 X-선 회절 피크를 측정해본 결과, 비정질인 것으로 나타났다.7 g of Mn acetate and 2.1 g of Co acetate were dissolved in 5 ml of H 2 O and 1 g of carbon was added while stirring the solution. Then, the resultant was dried at 90 ℃ for 24 hours, while left in the 300 ℃ under flowing N 2 and O 2 in the feed rate of the N 2 0.3 l / min and O 2 0.0001 l / min a heat treatment for 4 hours A cathode catalyst for a fuel cell was prepared. The prepared catalyst included a carbon carrier and MnCo x O y supported on this carrier, where x was 2.1 and y was 0.25, and the average particle size of this catalyst was 4.2 nm. In addition, X-ray diffraction peaks of the prepared catalysts were found to be amorphous.
(비교예 1)(Comparative Example 1)
루테늄 카르보닐 0.6g, Se 0.03g 및 탄소 1g을 톨루엔 150ml에 용해하고, 140℃에서 24시간 동안 혼합하였다. 이어서, 얻어진 혼합물을 여과하고, 여과물을 80℃에서 건조하고 H2를 불어넣어주는 조건 하에서 250℃의 온도로 3시간 동안 열처리하여 연료 전지용 캐소드 촉매를 제조하였다.0.6 g of ruthenium carbonyl, 0.03 g of Se and 1 g of carbon were dissolved in 150 ml of toluene and mixed at 140 ° C. for 24 hours. Subsequently, the obtained mixture was filtered, and the filtrate was dried at 80 ° C. and heat-treated at 250 ° C. for 3 hours under the condition of blowing H 2 to prepare a cathode catalyst for a fuel cell.
본 발명의 캐소드 촉매는 촉매 활성이 매우 우수하고, 또한 산소 환원 반응에서의 효율이 매우 높다.The cathode catalyst of the present invention is very excellent in catalytic activity and very high in oxygen reduction reaction.
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|---|---|---|---|---|
| KR101368792B1 (en) * | 2012-10-04 | 2014-03-04 | 동의대학교 산학협력단 | Cathode for solid oxide fuel cell, method for producing thereof and fuel cell comprising the same |
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2006
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