KR20080004614A - Ｐｅｍ 연료전지 막 전극 조립체 성분의 재생 방법 - Google Patents

Ｐｅｍ 연료전지 막 전극 조립체 성분의 재생 방법 Download PDF

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로렌스 쇼어
아서 브루스 로버트슨
홀리 수 슐만
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바스프 카탈리스트 엘엘씨
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Abstract

막을 조립체의 애노드 및 캐소드 층으로부터 분리하는 저급 알킬 알콜과 MEA를 접촉시킴으로써 PEM 연료전지의 막 전극 조립체 (MEA)를 재생한다.
연료전지, 막 전극 조립체, 재생, 이오노머 필름

Description

ＰＥＭ 연료전지 막 전극 조립체 성분의 재생 방법 {PROCESS FOR RECYCLING COMPONENTS OF A PEM FUEL CELL MEMBRANE ELECTRODE ASSEMBLY}
본 발명은 미국 에너지부에 의해 재정된 협력 협정 제DE-FC36-03GO13104호 하에서 미국 정부 후원으로 이루어졌다. 미국 정부가 본 발명의 특정한 권리를 갖는다.
본 발명은 PEM 연료전지 막 전극 조립체의 성분을 재생하는 방법에 관한 것이다.
연료전지는 두 전극에서 서로로부터 국부적으로 분리되는 연료 및 산화제를 전기, 열 및 물로 전환시킨다. 수소 또는 수소-농후 기체가 연료로서 사용될 수 있고, 산소 또는 공기가 산화제로서 사용될 수 있다. 연료전지에서의 에너지 전환 공정은 특히 높은 효율에 의해 특징화된다. 중합체 전해질 막 연료전지 (PEM 연료전지)의 조밀 설계, 동력 밀도 및 높은 효율로 인해 PEM 연료전지가 에너지 전환기로서 사용하기에 적합하다며, 이와 같은 이유로 전기 모터와 함께 PEM 연료전지는 기존의 연소 엔진의 대안으로서 그 중요성이 더해지고 있다.
수소/산소 유형의 연료전지는 전자의 발생 및 흐름, 및 많은 적용을 위한 유 용한 동력원으로서의 전기 에너지를 유도하는 애노드 및 캐소드 반응에 의존한다. 수소/산소 연료전지에서의 애노드 및 캐소드 반응은 다음과 같이 나타낼 수 있다:
Figure 112007083245531-PCT00001
각각의 PEM 연료전지 단위는, 기체 공급 및 전기 전도의 역할을 하는 양극판(bipolar plate)(분리판으로도 공지됨) 사이에 위치한 막 전극 조립체를 함유한다. 막 전극 조립체 (MEA)는 중합체 전해질 막으로 이루어져 있고, 양쪽 측면 모두에 반응층인 전극이 있다. 반응층들 중 하나는 수소를 산화시키기 위한 애노드의 형태를 취하고, 제 2 반응층은 산소를 환원시키기 위한 캐소드의 형태를 취한다. 반응 기체의 전극으로의 양호한 접근 및 전류의 전지로부터의 양호한 전도를 허용하는, 탄소 섬유지, 또는 탄소 섬유 직물 또는 천으로 제조된 기체 분산층이 전극에 부착되어 있다. 애노드 및 캐소드는 특정 반응 (각각 수소의 산화 및 산소의 환원)에 촉매 지지체를 제공하는 전극촉매를 함유한다. 바람직하게는, 주기율표의 백금족 금속이 촉매활성 성분으로서 사용된다. 촉매활성 백금족 금속이 전도성 지지체 물질의 표면에 고도로 분산된 형태로 적용된 지지체 촉매가 사용된다. 백금족 금속의 평균 미세결정 크기는 약 1 내지 10 nm이다. 미세입자 카본블랙은 지지체 물질로서 효과적인 것으로 입증되었다. 중합체 전해질 막은 양성자 전도성 중합체 물질로 이루어져 있다. 이들 물질은 또한 하기에서 이오노머라고도 지칭된다. 바람직하게는, 산 관능기, 특히 황산 기가 있는 테트라플루오로에틸렌-플루오로비닐 에테르 공중합체가 사용된다. 상기 유형의 물질은 예를 들어 이. 아이. 듀 폰(E.I. DuPont)에 의해 상표명 나피온(Nafion)®으로 판매되고 있다. 그러나, 기타 이오노머 물질, 특히 불소-무함유 물질, 예컨대 술폰화된 폴리에테르 케톤 또는 아릴 케톤 또는 폴리벤즈이미다졸이 또한 사용될 수 있다.
연료전지는 높은 에너지 효율 (열 엔진 주기와 일치하지 않음), 연료 가요성에 대한 가능성, 및 지극히 소량의 배출물로 인해 수송용 동력원으로서 추구되어 왔다. 연료전지는 정치식 및 전달식 동력 적용에 대한 가능성이 있으나, 정치식 수송 적용시 동력 발생용 연료전지의 상업적 실용성은 여러 가지 제조, 비용 및 내구성 문제 해결에 좌우된다.
가장 중요한 문제 중 하나는 연료전지용 양성자 교환 촉매의 비용이다. 가장 효율적인 저온 연료전지용 촉매는 매우 값비싼 백금과 같은 귀금속이다. 이러한 촉매의 총 비용은 저온 연료전지의 총 제조 비용의 대략 80%라고 산정된 바 있다.
전형적인 공정에서, 약 0.5 내지 4 mg/cm2의 목적하는 귀금속 촉매의 양이 잉크의 형태로 또는 복잡한 화학적 절차를 사용하여 연료전지 전극에 적용된다. 이러한 방법은 특히 저온 적용을 위한 목적하는 수준의 전극촉매 활성을 갖는 연료전지 전극을 생성하기 위해, 비교적 많은 양의 귀금속 촉매의 적용을 필요로 한다. 이러한 촉매의 비용으로 인해 연료전지에 요구되는 촉매의 양 또는 부가량을 줄여야 한다. 이에, 촉매 적용을 위한 효율적인 방법이 필요하다.
최근에 롤링/분무, 용액주형/고온가압을 포함한 다수의 침착법 및 전기화학 적 촉매화(catalyzation)가 PEM 연료전지용 Pt 촉매층 생산을 위해 개발되었다.
수소/산소 연료전지의 경우, 촉매 적용 방법에서의 일부 개선은 제형 중의 고가의 백금 촉매 양의 감소에 관한 것이었다. 조성물의 개발은 예를 들어, 용해된 퍼플루오로술포네이트 이오노머 (나피온®), 지지체 촉매 (카본 상의 Pt), 글리세롤 및 물을 배합함으로써 달성되었다. 이로써 백금이 소량 부가된 전극을 사용하게 되었다. 다음의 간행물에는 수소/산소 연료전지를 위한 상기 방법들 중 일부가 교시되어 있다: 미국 특허 제5,234,777호 (Wilson); 문헌 [M. S. Wilson, et al, J. App. Electrochem., 22 (1992) 1-7; C. Zawodzinski, et al, Electrochem. Soc. Proc, Vol. 95-23 (1995) 57-65; A. K. Shukla, et al, J. App. Electrochem., 19(1989) 383-386]; 미국 특허 제5,702,755호(Messell); 미국 특허 제5,859,416호(Mussell); 미국 특허 제5,501,915호(Hards, et al).
오일 수입에 대한 의존성을 줄이기 위하여, 미국 경제가 탄화수소가 아닌 수소에 기초하여야 한다는 것이 제안된 바 있다. 현재의 수소 경제 주변 상황은 PEM 연료전지의 성공에 의해 부분적으로 지지된다. 상기 언급된 바와 같이, PEM 연료전지의 제조와 관련한 주된 비용은 촉매전극으로 사용되는 귀금속 (예를 들어, 백금)이다. 중요하게는, 나피온® 막 또한 비교적 값비싼 물질이어서 연료전지 스택 비용의 원인이 된다. 전형적으로, 연료전지의 평균 수명은 약 1년이다. 막에서의 핀홀 및 촉매 불활성화는 PEM 연료전지의 유효성을 저하시켜 유용 수명을 감소시키는 일부 원인이다.
전형적으로 나피온® 막의 코어 및 양 측면에 코팅된 백금/탄소 전극을 함 유하는 막 전극 조립체의 재생은 PEM 연료전지의 제조 및 사용과 관련된 몇 가지 비용 문제를 해결할 수 있다. 먼저, 재사용을 위한 백금 촉매의 회수는 금속에 대한 세계의 요구를 충족시키고 금속의 적당한 가격을 유지하는 것을 돕는데 중요하다. 현행하는 MEA로부터의 백금의 상업적 회수는 막의 연소 및 재의 가공을 포함한다. 이러한 기작은 상업적 교환의 목적을 위해 시금될 수 있는 재를 생성하기 때문에 유용하다. 유감스럽게도, 상기 종래 공정에는 2가지 단점이 있다. 첫째로, 종종 기체 확산층에 사용되는 플루오로중합체 나피온® 막 및 PTFE의 연소는 부식성이고 건강에 위험한 HF 기체를 발생시킨다. HF 기체의 배출은 고도로 규제되고, 심지어는 기체 스크러빙(scrubbing)시에도 잔여 HF로 인해 로 (furnace) 처리량이 제한된다. 둘째로, 나피온® 막의 연소로 값비싼 부가가치 물질이 파괴된다.
MEA 재생을 위한 다른 공정이 제안된 바 있다. 이 공정은 재생 문제를 본 발명의 정도로 해결하지 못한다. 예를 들면, 어떤 공정은 융합 공정을 사용하여 MEA로부터 귀중한 금속을 회수한다. 칼슘염을 함유하는 플럭스에서 소량의 MEA가 가공된다. 이는 유리된 HF를 CaF로서 격리시킨다. 그러나, MEA 막의 가치가 파괴된다. 또다른 공정은 MEA 막을 용해시켜 막 필름을 재주형하고 회수된 전극 촉매를 재사용하는 것을 제안한다. 경험상 숙성되는 동안에 막의 물리적 성질이 변화된다. 분자량이 낮은 중합체로 필름을 재주형하면 순수한 중합체로 제조된 것과 상이한 성질을 갖는 막을 초래할 수 있다.
따라서, 귀중한 금속이 높은 수율로 회수되고 나피온® 또는 기타 플루오로 중합체 막이 재생 가능하도록 완전히 회수되는 PEM 연료전지의 막 전극 조립체 재생을 위한 다른 공정을 제공하는 것이 유용할 것이다. HF 기체의 형성과 같은 심각한 환경 문제가 없고, 회수된 귀중한 금속의 시금에 기초하는 상업적 교환을 촉진하는 상기 공정은 적은 에너지 사용으로 작동될 수 있고, 수소 경제를 진전시키는데 도움이 될 것이다.
발명의 개요
본 발명자들은 저급 알킬 알콜과 다양한 양의 물과의 혼합물을 포함한 저급 알킬 알콜이, 플루오로탄소-함유 이오노머 막과 부착된 Pt/탄소 촉매층 사이의 결합을 파열시켜 비손상된 막 필름을 Pt 촉매층으로부터 분리할 수 있음을 발견하였다. 이에 따라, 플라스틱 재생을 위한 막의 회수 및 촉매층에서의 귀금속의 회수를 막 전극 조립체의 연소 및 HF 기체의 형성 없이 달성할 수 있다. 본 발명자들은 애노드, 막 및 캐소드로 구성된 3층 막 조립체에서, 막과 촉매층 사이의 접착의 손실에 이어 촉매층이 알콜 용매 중에 분산됨을 발견하였다. 5층 막 (GDL/애노드/막/캐소드/GDL)의 경우, 막은 외부의 이중층으로부터 분리되어 귀금속 촉매를 포함한 개개의 층을 또한 조립체의 연소 없이 후속적으로 회수할 수 있다.
도 1은 PEM 연료전지 막 전극 조립체를 재생하기 위해 공정에 사용될 수 있는 제안된 장치를 예시한다.
본 발명은 저급 알콜 또는 저급 알콜/물 혼합물을 사용하여 PEM 연료전지 막 전극 조립체를 층간분리하는 방법에 관한 것으로, 이 방법은 귀금속-적재된 재를 회수하기 위한 막 전극 조립체의 연소를 필요로 하지 않는다. 본 발명은 전형적으로 탄소 입자 상에 백금과 같은 귀금속을 지지시켜 형성된 애노드와 캐소드 사이에 퍼플루오로탄소 이오노머 막이 놓인 3층 막 전극 조립체에 특히 유용하다. 또한, 본 발명의 방법에 의해, 기체 확산층이 조립체 내에 있는 5층 조립체를 함유하는 막 전극 조립체도 층간분리하여 전극에서 귀중한 금속을 회수할 수 있다.
5층 막 전극 조립체에서, 기체 확산층 (GDL)은 각 전극의 반대편 말단에 놓인다. GDL은 전형적으로 종래 기술에 공지된 탄소지 또는 탄소 섬유 구조체이다. 종종 GDL은 소수성을 부여하는 플루오로탄소를 함유한다. 예를 들면, 미국 특허 제6,083,638호 (Taniguchi et al)에는, 360 ℃에서 소부된 플루오로수지로 전처리된 후 소수성 및 친수성 중합체의 입자상 분산액으로 처리되어 소수성 및 친수성인 별개 채널이 형성된 섬유질 탄소 기판이 개시되어 있다. EP 1 063 717 A2호 (Isono et al)에는, 전지를 통한 이온 수송 방향에 수직인 방향으로 소수성 구배가 나타나는 방식으로 수분산액 중에서 고온의 플루오로중합체로 처리된 섬유질 탄소 기판이 개시되어 있다. 섬유질 탄소 기판은, 상기 동일한 수분산액을 포함하고 유사한 소수성 구배를 나타내는 혼합물 층으로 추가로 처리된다. 전체 구조체는 380 ℃로 가열되어 중합체가 합체된다.
미국 특허 제5,561,000호 (Dirven et al)에는, PTFE 및 탄소로 이루어진 미세 다공층이 PTFE-처리된 탄소지 또는 탄소직물 상의 코팅에 의해 침착된 이중층 구조체가 개시되어 있다.
3층 및 5층 MEA 구조체는 당업계에 널리 공지되어 있다. 이러한 조립체의 특정 제조 방법 또한 널리 공지되어 있으며, 본 발명의 중대한 특징을 형성하지 않는다. 그러나, 제작 방법이 사용되는 용매의 유형 및 처리 시간에 영향을 미칠 수 있다. 본 발명자들은 5층 MEA에 있어서, 특히 MEA의 제작 방법이 GDL을 조립체로부터 제거하는 방법에 영향을 미칠 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명에 따라 재생될 MEA는 당업계에 공지된 플루오로탄소-함유 이오노머 막을 함유한다. 특히, 듀폰의 나피온®과 같은 퍼플루오로술포네이트 막을 함유하는 연료전지는 본 발명의 교시내용에 따라 쉽게 처리될 수 있다. PEM 연료전지에서 막에 사용될 수 있는 퍼플루오로술포네이트 이오노머, 및 본 발명에 따라 처리될 수 있는 막 전극 조립체의 예는 미국 특허 제4,433,082호 및 제6,150,426호 (이.　아이.　듀폰　디　네모아　앤드　캄파니 소유) 뿐만 아니라 미국 특허 제4,731,263호 (다우 케미칼 캄파니 소유)에 개시되어 있으며, 상기 미국 특허 각각은 그 전문이 참고를 위해 본원에 혼입된다. 그 밖의 플루오로탄소-함유 이오노머, 예컨대 카르복실레이트기를 함유하는 것들은 시판 중이고 본 발명에 따라 처리될 수 있다.
본 발명에 따라, 막 전극 조립체를, 바람직하게는 물과 혼합된, 1종 이상의 저급 알칸올로 구성된 용매와 접촉시킨다. 본 발명자들은 알콜 대 물의 비율 및 알콜의 선택은 막의 숙성 여부 및 GDL 분리에서의 비등 사용 여부에 따라 좌우된다는 것을 발견하였다. 숙성된 막의 경우, 알콜-희박(poor) 용매 혼합물을 사용할 수 있고, 그렇지 않으면 막이 분해될 수 있다. 알콜-희박 용매는 30 중량% 미만의 알콜을 함유하는 알콜 및 물 용매로 여겨질 수 있으나, 25 중량% 미만의 알콜 또한 그 예가 된다.
용매와 접촉 시, 연료전지 막이 분리되며 애노드 및 캐소드 층으로부터 스트립핑된다는 것을 발견하였다. 막은 비손상된 채 제거되어 플라스틱 재생을 위한 공지된 방식으로 가공될 수 있다. 막의 제거로, 종종 비손상된 채 남아있거나, 귀금속 지지촉매를 함유하는 탄소 미세 입자 (50 미크론 미만의 입자가 90%를 초과함) 또는 조(coarse) 입자 (50 미크론 초과)로 있는 캐소드 및 애노드에서 귀금속을 회수할 수 있다. 촉매층 (애노드 및 캐소드)이 비손상된 채 남아있거나, 적어도 조 입자로 있는 것이 바람직하다. 용매에 쉽게 분산되는 미세 입자로서 분리되는 경우에는 귀중한 금속의 회수가 더욱 어려워진다. 백금과 같은 귀금속을 함유하는 캐소드 및 애노드 물질은 완전히 회수될 수 있고 그로부터 귀금속 함유물이 정제된다. 또한, 기체 확산층을 함유하는 막 전극 조립체를 저급 알칸올-함유 용매와 접촉시켜 기체 확산층 및 막 층을 촉매층으로부터 분리하여, 회수 전에 먼저 막 전극 조립체를 재로 연소할 필요 없이 촉매를 회수할 수 있다.
용어 "접촉"은 주로 막 전극 조립체가 알콜 또는 알콜/물 용매 중에 침지 또는 현탁됨을 의미한다. 용매의 교반은 알콜과 물의 균일한 혼합물을 제공하고 막을 촉매층으로부터 분리하는데 필요한 시간을 감소시키는데 유용할 수 있다. 또한, 연무 또는 보다 농축된 분무액과 같은 용매의 유동 스트림과 MEA를 연속적으로 접촉시킬 수 있다. 추가로, 막이 촉매층으로부터 스트립핑되기에 충분한 시간 동안 스팀을 포함할 수 있는 알킬 알콜 용매 증기 스트림 중에 MEA를 보유시킬 수 있다.
본 발명에 사용되는 용매는 1종 이상의 C1 내지 C8 알킬 또는 이소알킬 알콜을 포함할 것이다. 2종 이상의 상기 저급 알킬 알콜의 혼합물을 또한 사용할 수 있다. 본 발명자들은 5 내지 95 중량%의 물을 첨가하면 분리 공정이 촉진된다는 것을 발견하였다. 물 단독으로는 애노드 및 캐소드 촉매층으로부터 막을 분리하기에 불충분하다는 것을 발견하였다. 바람직하게는, 메탄올, 에탄올 및 이소프로판올과 같은 저급 알콜은 인화점이 낮기 때문에, 상기 알콜은 C4 내지 C6 알킬 알콜일 것이다. 그러나, C1 내지 C3 알킬 알콜 (이들의 혼합물 포함)은 막 분리에 효과적이다. 10 내지 50 중량%의 물 함량을 포함한 10 내지 90 중량%의 혼합물에 대한 추가적인 물 함량이 유용하다. 탄소 원자가 6개를 초과하는 알칸올은 교반 하에서 조차 물과 혼화성 혼합물을 형성할 수 없어 유용하지 않을 수 있다. 접촉 시간은 사용된 특정 조립체 및 특정 용매에 따라 다양할 수 있으나, 전형적으로 10초 내지 10분의 접촉 시간이면 막이 촉매층으로부터 분리되기에 충분하다. 바람직하게는, 30초 내지 3분의 시간이 적당한 파라미터들의 세트로 달성가능하다.
제조된 대로 탄소 촉매 입자는 나피온® 이오노머와 배합될 수 있다. 공정은 회수된 탄소 입자 중의 잔여 이오노머 함량을 감소시키기 위해 조절될 수 있다. 탄소 입자 중의 귀중한 금속 함유물은 회수된 물질을 인화하여 회수할 수 있다. 이로써 재의 중량 및 재의 시금에 기초하는 상업적 침강이 용이해질 수 있다. 별법으로, 귀중한 금속은 탄소로부터 침출될 수 있다. 상업적 침강은 이후 침출액의 부피 및 침출액의 시금을 사용하여 달성될 수 있다. 침출 공정 및 연소 둘 모두 열로 가속화될 수 있다. 침출 공정의 경우 귀중한 금속의 용해를 돕기 위해 가열 및 가압 둘 모두를 조합할 수 있다. 귀중한 금속 재생의 상업적 방법은 이후 금속을 정제하는데 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라서 PEM 연료 전지 막 전극 조립체를 재생하기 위해서 제안된 장치 및 제안된 방법을 나타낸다. 도면을 참조하면, MEA가 현탁되어 있는 상부 챔버 (12) 및 촉매 회수를 위한 하부 챔버 (14)를 함유한 반응 탱크 (10)이 제공된다. 상부 챔버 (12)는 막 전극 조립체 (도시하지 않음)를 보유하고 지지하도록 왕복 트레이 (16)을 함유할 수 있다. 반응 탱크 (10)은 예를 들어 알칸올 저장소 탱크 (18)로부터 라인 (19), 여과기 (20), 및 라인 (21), (22), (23), 및 (24) 및 펌프 (11)을 통해 용매로 충전된다. 알콜 용매는 라인 (25)를 통해 저장소 (18)로 다시 순환될 수 있다. 물 저장 탱크 (30)은 라인 (31), 여과기 (32), 및 라인 (33), (22), (23) 및 (24), 및 펌프 (11)을 통해 반응 탱크 (10)으로 물을 전달할 수 있다. 물은 라인 (34)를 통해 탱크 (30)으로 다시 순환될 수 있다. 밸브 (1), (2), (3), (4), (5), (6), 및 (7)의 작동에 따라서, 알콜, 또는 알콜과 물의 혼합물이 반응 탱크 (10)으로 공급될 수 있고, 용매는 적절한 저장소 또는 반응 탱크 (10)으로 재순환될 수 있다. 반응 탱크 (10)이 적절한 용매로 충전되면, 막 전극 조립체를 지지하는 왕복 트레이 (16)이 움직여서 MEA와 용매 사이에 교반을 일으킨다. 도시하지 않았지만, 다른 교반 수단이 상부 챔버 (12)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 이러한 수단에는 블레이드 또는 막대(rod)와 같은 교반 수단뿐만 아니라 용매에 일부 유형의 음파 진동을 제공하는 수단이 포함된다. 바람직한 기간 후, 용매는 라인 (15)를 통해 하부 챔버 (14)의 바닥으로부터 펌핑되어 여과기 (40)을 통과하고, 이어서 펌프 (11) 및 라인 (23) 및 (24)를 통해서 상부 챔버 (12)로 다시 펌핑된다. 교반 단계를 반복한 후, 용매는 다시 배수되고 반응 탱크 (10)의 상부 챔버 (12)로 재순환된다. 이 사이클은, 용매에 미립자 물질이 존재하지 않을 때까지 반복된다. 사이클이 종결되면 MEA 막은 왕복 트레이 (16)으로부터 회수될 수 있다. MEA 막의 재사용가능성은 MEA 막의 숙성도에 의해 좌우될 수 있다. 그러나, MEA 막의 분자량이 숙성으로 감소될 수 있어서, MEA 분야에서의 중합체의 재사용이 바람직하지 않을 수 있다고 예상된다. 회수된 MEA 막에 대한 대안의 사용은 고형물 촉매의 성분으로서 일 수 있다. 공정은 예를 들어 라인 (23) 내의 용매의 탁도를 측정할 수 있는 탁도계와 같은 기기를 사용하여 모니터링될 수 있다.
귀금속 지지촉매를 함유한 탄소 입자는 여과기 (40) 상에 수집된다. 여과가 종결된 후, 여과 케이크는 건조되고, 칭량되고, 샘플링될 수 있다. 샘플의 귀금속 함량은 추출된 MEA의 양의 귀금속 함량에 직접적으로 관련되고, 통상적인 정제 기술에 의해서 회수될 수 있다.
공정에는 2가지 변형이 있다. 첫번째 경우, 수령된 대로 MEA를 반응 탱크 (10) 내로 삽입하고, MEA는 GDL (기체 확산 층)을 포함한다. 이 경우에, 교반 또는 초음파의 적용이 도입되어 GDL로부터 촉매 층을 분리하고 GDL의 구멍 내의 촉매 입자의 손실을 최소화할 수 있다. 소팅(sorting) 기작은, 상부 챔버 (12)가 해체되어 내용물이 제거되는 경우 나피온® 시트로부터 GDL을 분리하는데 필요할 것이다. 두번째 경우, MEA의 양면 상에 가압되거나 또는 접착된 GDL이 용매 처리 전에 MEA로부터 물리적으로 스트립핑된다. 5층 MEA를 스팀 또는 끓는 물에 노출시키는 것이 코어로부터 GDL의 분리에 도움이 될 수 있다. GDL이 PTFE로 함침되어 있더라도, GDL의 탄소 섬유는 재순환 가치를 갖는다. HF가 분출될지라도 마이크로파 가열을 사용하여 PTFE를 제거할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 또한, 압력 하의 접촉에 의해서 이송된 GDL 상에 소량의 탄소 촉매가 존재할 것이라고 예상된다. GDL의 귀금속 내용물은 3가지 방식으로 회수할 수 있다.
1. GDL을 개별 장치에서 용매에 노출시키고 상기에 기재한 바와 같이 용매를 여과할 수 있다.
2. 최소 귀금속 함량을 추정하여, GDL을 수성 왕수와 같은 산화 산으로 처리하여, 존재하는 Pt 귀중물을 주로 용해시킬 수 있고, 회수 작업전에 귀금속 함량에 대해 용액을 분석할 수 있다.
3. GDL 또는 이의 부분을 연소시켜 재를 분석할 수 있다. 이 선택은 GDL 내에 PTFE, 또다른 불소중합체의 존재 때문에 HF 형성의 문제를 다시 제기하고, 성공적인 실행을 위해서 발전된 공정을 필요로 할 수 있다.
특히 GDL이 존재하는 경우에 MEA를 제조하는 방법은 GDL을 제거하는데 필요한 방법에 영향을 미칠 수 있다는 것이 발견되었다. 예를 들어, 특히 사용되지 않았지만 폐물이 된 일부 GDL 함유 MEA의 경우, 조립체는 애노드 및 캐소드 촉매층으로부터 기체 확산 층을 스트립핑하기 위해서 먼저 스팀 또는 끓는 물로 처리될 필요가 있다. 전력을 생성하는데 사용되는 MEA는 기체 확산 층이 존재하는 경우에도 보다 쉽게 분리되는 것으로 생각된다.
실시예 1
다양한 양의 물과 혼합된 이소프로판올이 부착된 탄소 촉매 층과 나피온® 사이의 결합을 파괴하는 것을 발견하였다. 애노드, 나피온® 및 캐소드로 이루어진 3층 막 조립체의 경우, 막과 촉매 층 사이의 접착의 손실에 이어 촉매 층이 분산되었다. 5층 막 (GDL/애노드/나피온®/캐소드/GDL)에 대해서, 나피온®은 외부 2층으로부터 분리되었고, 개별 성분의 순차적인 획득을 용이하게 하였다. 표 1에 이소프로판올/물 혼합물, 물 단독, 암모니아, 및 암모니아/물 혼합물을 사용한 나피온® 막의 제거를 나타내었다. MEA를 하기에 나타낸 용매의 부피 중에 담구었다.
DI H2O 이소프로판올 이소프로판올 이소프로판올 암모니아 분리 시간
샘플 # 35% 70% 91% 없음 대략
1 20 mL 분리안됨 측정불가
2 20mL 분리됨 12시간
3 20mL 분리됨 0.5시간
4 20mL 분리됨 0.5시간
5 20mL 분리안됨 측정불가
6 10 mL 10mL 분리안됨 측정불가
7 20mL 분리됨 0.5시간
8 20mL 분리됨 0.5시간
교반
9 20mL 분리됨 1분 38초
10 20mL 분리됨 30초
11 20mL 분리됨 25초
12 20mL 분리됨 28초
실시예 2
초음파 또는 수동 교반을 사용하여 상이한 농도의 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 및 부탄올로 막 스트립핑 실험을 수행하였다 (표 2 참고). 본 실험의 목적은 (결국) 흑색 층이 나피온® 막으로부터 스트립핑되는 시간 및 방식을 측정하는 것이었다. 고분자량 및 저분자량 알콜을 조사하였다. 사용한 샘플 크기는 용매 20 mL 중의 1 cm2이었다.
용매로서 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 및 부탄올을 사용하여 3층 및 5층 막이 흑색 촉매 층으로부터 성공적으로 분리되었다.
Figure 112007083245531-PCT00002
Figure 112007083245531-PCT00003
실시예 3
물 중의 MEA를 끓이거나 또는 GDL을 수동 스트립핑함으로써 GDL 층의 제거를 위해서 MEA 막의 전처리 실험을 수행하였다. 상이한 농도의 이소프로판올, 2-부탄올 및 n-부탄올 (표 3 내지 5 참조)를 사용하여 캐소드 및 애노드로부터 막을 분리하였다. 본 실험의 목적은 GDL 제거에 상이한 방법 및 상이한 농도의 알콜을 사용하여 신규 MEA 막 (표 3 및 4 참조) 및 사용된 MEA 막 (표 5 참조)으로부터 회수된 백금의 백분율을 측정하는 것이었다. 사용한 샘플 크기는 1 in2이었고, 용매 부피는 하기에 기재한 바와 같이 다양하였다.
사용된 MEA 막을 처리하는 경우, 상이한 GDL 제거 단계들 간에, 또는 상이한 용매들간에 백금의 회수에서의 별다른 차이점이 발견되지 않았다 (표 5 참조). 그러나, GDL 층을 제거하는 방법의 차이가 신규 MEA 막의 후속 처리에 중요한 영향이 있었다 (표 3 및 4 참조).
신규 MEA 막으로부터 회수된 Pt, 공급원 1
GDL 전처리 용매 용매로부터 회수된 %Pt
비등 70% 이소프로판올 100 mL 67
70% 2-부탄올 100 mL 68
70% n-부탄올 100 mL 79
수동-스트립핑 70% 이소프로판올 100 mL 99
70% 2-부탄올 100 mL 96
70% n-부탄올 100 mL 95
신규 MEA 막으로부터 회수된 Pt, 공급원 2
GDL 전처리 용매 용매로부터 회수된 %Pt
비등 25% 이소프로판올 40 mL 55
25% 2-부탄올 40 mL 96
25% n-부탄올 40 mL 58
수동-스트립핑 25% 이소프로판올 40 mL 97
25% 2-부탄올 40 mL 99
25% n-부탄올 40 mL 99
사용된 MEA 막으로부터 회수된 Pt
GDL 전처리 용매 용매로부터 회수된 %Pt
비등 25% 이소프로판올 40 mL 94
15% 2-부탄올 35 mL 95
25% n-부탄올 40 mL 96
수동-스트립핑 25% 이소프로판올 40 mL 90
15% 2-부탄올 35 mL 99
25% n-부탄올 40 mL 98
실시예 4
상이한 농도의 이소프로필 알콜, 및 n-부탄올을 사용하여 처리되지 않은 GDL이 있는 5층 MEA의 전처리 시험을 수행하였다 (표 6 및 7 참조). 본 실험의 목적은 GDL 층 상의 전처리의 효과를 측정하는 것이었다. 샘플 크기는 용매 20 mL 중의 1 in2이었고, 용매 부피는 대략 20 내지 30 mL로 다양하였다.
신규 5층 MEA는 처리하기 어려웠다. 그러나, 사용된 MEA는 알콜 희박 용매로도 보다 쉽게 처리되었다 (표 6 및 7 참조).
처리되지 않은 GDL이 있는 신규 MEA의 전처리
용매 결과
70% 이소프로필 알콜 막이 팽윤하고 노출된 가장자리가 붕괴되었음. GDL 처리하지 않음.
100% n-부탄올 막의 가장자리가 펼쳐지고 붕괴되었음. GDL 처리하지 않음.
70% 시약 알콜 (주로 에탄올) 하나의 GDL이 탈착됨, 막은 제2 GDL로부터 박리가능함.
처리되지 않은 GDL이 있는 사용된 MEA의 전처리
용매 결과
70% 이소프로필 알콜 즉시 분리됨 - 굵은 촉매 입자
10% 이소프로필 알콜 1분 미만에서 층 분리됨, 막은 하나의 GDL 로부터 박리가능함.
35% n-부탄올 30초 안에 층 분리됨, 막이 크게 팽윤됨.
8% n-부탄올 1분 미만에서 GDL 분리됨, 막은 깨끗하며 팽윤은 감소함.

Claims (10)

  1. 플루오로탄소-함유 이오노머 필름이 귀금속 지지촉매로부터 분리되기에 충분한 시간 동안 막 전극 조립체를 1종 이상의 C1 내지 C8 알킬 알콜을 함유하는 용매와 접촉시키고, 분리된 금속 지지촉매를 비손상된(intact) 층 또는 조(coarse) 입자의 형태로 회수하는 것을 포함하는,
    플루오로탄소-함유 이오노머 필름 및 상기 필름의 양쪽 측면 상에 코팅된 귀금속 지지촉매를 포함하는 PEM 연료전지 막 전극 조립체의 재생 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 알킬 알콜이 C3-C6 알킬 알콜인 것인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 알킬 알콜이 부탄올인 것인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 용매가 상기 알콜과 물의 혼합물을 포함하는 것인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 막 전극 조립체를 상기 용매의 배스(bath) 중에 침지시킴으로써 상기 막 전극 조립체를 상기 용매와 접촉시키는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 귀금속 지지촉매가 탄소 상의 백금을 포함하는 것인 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 막 전극 조립체가 귀금속 지지촉매의 각각의 코팅을 향하여 놓인 기체 확산층을 포함하는 것이고, 상기 기체 확산층을 기계적 수단에 의해 제거하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 막 전극 조립체가 귀금속 지지촉매의 각각의 코팅을 향하여 놓인 기체 확산층을 포함하는 것이고, 기체 확산층을 스팀 또는 물 중에서의 비등에 의해 제거하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 귀금속 지지촉매를 여과 케이크로서 회수하기 위해 상기 이오노머 필름을 분리한 후 상기 용매를 여과하는 것을 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 플루오로탄소-함유 이오노머 필름을 상기 귀금속 촉매로부터 분리한 후 상기 플루오로탄소-함유 이오노머 필름을 회수하는 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240095702A (ko) 2022-12-16 2024-06-26 현대자동차주식회사 막 전극 접합체의 재생 방법

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8124261B2 (en) * 2006-06-20 2012-02-28 Basf Corporation Process for recycling components of a PEM fuel cell membrane electrode assembly
TR200704155A2 (tr) 2007-06-15 2009-01-21 Tübi̇tak- Türki̇ye Bi̇li̇msel Ve Teknoloji̇k Araştirma Kurumu Geri dönüşümlü bipolar plaka üretimi
US7635534B2 (en) * 2007-08-24 2009-12-22 Basf Catalysts Llc Simplified process for leaching precious metals from fuel cell membrane electrode assemblies
US7709135B2 (en) * 2008-06-06 2010-05-04 Basf Corporation Efficient process for previous metal recovery from cell membrane electrode assemblies
US20110065026A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 Ford Motor Company Fuel cell with catalyst layer supported on flow field plate
DE102013013455A1 (de) * 2013-07-26 2014-04-17 Daimler Ag Verfahren zum Recycling von Membran-Elektroden-Einheiten einer Brennstoffzelle
FR3026110B1 (fr) 2014-09-24 2016-11-18 Commissariat Energie Atomique Procede de recuperation du platine present dans un assemblage membrane-electrode.
GB201505311D0 (en) 2015-03-27 2015-05-13 Johnson Matthey Fuel Cells Ltd Process
JP6514940B2 (ja) * 2015-03-31 2019-05-15 株式会社住化分析センター 燃料電池の膜−電極接合体から固体電解質膜を取り外す方法
CN106898790A (zh) * 2015-12-17 2017-06-27 中国科学院大连化学物理研究所 一种质子交换膜燃料电池膜电极回收方法
US11043338B2 (en) * 2017-11-09 2021-06-22 Korea Research Institute Of Chemical Technology Manufacturing method of porous composite electrode and organic removal method of porous composite electrode
DE102020106563A1 (de) 2020-03-11 2021-09-16 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges mit einer Brennstoffzellenvorrichtung sowie Kraftfahrzeug
CN112952128B (zh) * 2021-01-29 2022-09-23 上海神力科技有限公司 一种从废旧燃料电池膜电极中回收质子交换膜和Pt的方法
CN113363521A (zh) * 2021-05-26 2021-09-07 江苏师范大学 质子交换膜燃料电池废旧膜电极中铂金催化剂的回收方法
FR3142299A1 (fr) * 2022-11-22 2024-05-24 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procédé de désassemblage d’un assemblage membrane-électrodes d’une pile à combustible
GB2626403A (en) * 2022-12-02 2024-07-24 Johnson Matthey Plc Recycling of catalyst coated membrane components
FR3142690A1 (fr) * 2022-12-06 2024-06-07 Elogen Procédé de délamination d’un ensemble composé d’une membrane polymère et de couches catalytiques
CN118531445B (zh) * 2024-07-24 2024-09-20 山东赛克赛斯氢能源有限公司 失活电解水膜电极的修复装置、修复系统及修复方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4433082A (en) * 1981-05-01 1984-02-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for making liquid composition of perfluorinated ion exchange polymer, and product thereof
US4731263A (en) * 1986-09-26 1988-03-15 The Dow Chemical Company Method for the preparation of ionomer films
US5234777A (en) * 1991-02-19 1993-08-10 The Regents Of The University Of California Membrane catalyst layer for fuel cells
GB9213124D0 (en) * 1992-06-20 1992-08-05 Johnson Matthey Plc High performance electrode
BE1008455A3 (nl) * 1994-06-07 1996-05-07 Vito Gasdiffusie elektrode met katalysator voor een elektrochemische cel met vast elektrolyt en werkwijze ter vervaardiging van dergelijke elektrode.
US5702755A (en) * 1995-11-06 1997-12-30 The Dow Chemical Company Process for preparing a membrane/electrode assembly
US5859416A (en) * 1996-05-01 1999-01-12 Gatto; James G. Fuel pump system with automated transaction processing
AU745585B2 (en) * 1996-10-15 2002-03-21 E.I. Du Pont De Nemours And Company Compositions containing particles of highly fluorinated ion exchange polymer
JP3583897B2 (ja) * 1997-04-11 2004-11-04 三洋電機株式会社 燃料電池
JPH11288732A (ja) * 1998-04-02 1999-10-19 Asahi Chem Ind Co Ltd 固体高分子型燃料電池用材料の回収および再利用方法
US6610436B1 (en) * 1998-09-11 2003-08-26 Gore Enterprise Holdings Catalytic coatings and fuel cell electrodes and membrane electrode assemblies made therefrom
US6602630B1 (en) * 2000-03-14 2003-08-05 The Electrosynthesis Company, Inc. Membrane electrode assemblies for electrochemical cells
DE10042744A1 (de) * 2000-08-31 2002-03-28 Omg Ag & Co Kg PEM-Brennstoffzellenstapel
US6733915B2 (en) * 2001-12-27 2004-05-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Gas diffusion backing for fuel cells
JP2004171921A (ja) * 2002-11-20 2004-06-17 Toyota Motor Corp 燃料電池から触媒金属及びスルホン酸基を有する含フッ素ポリマーを回収する方法
JP4635450B2 (ja) * 2004-02-18 2011-02-23 トヨタ自動車株式会社 含フッ素ポリマーの再利用方法
JP2005235511A (ja) * 2004-02-18 2005-09-02 Toyota Motor Corp 触媒回収方法
US7255798B2 (en) * 2004-03-26 2007-08-14 Ion Power, Inc. Recycling of used perfluorosulfonic acid membranes
JP2005289001A (ja) * 2004-04-05 2005-10-20 Toyota Motor Corp 含フッ素ポリマーの再利用方法及び再利用装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240095702A (ko) 2022-12-16 2024-06-26 현대자동차주식회사 막 전극 접합체의 재생 방법

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Publication number Publication date
WO2006115684A1 (en) 2006-11-02
AU2006240364A1 (en) 2006-11-02
RU2007142664A (ru) 2009-05-27
MX2007014473A (es) 2008-02-06
CA2609131A1 (en) 2006-11-02
US20060237034A1 (en) 2006-10-26
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