KR20140059721A - Pemfc 전극의 구조화 방법 - Google Patents

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흐미 브숑
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꼼미사리아 아 레네르지 아또미끄 에 오 에네르지 알떼르나띠브스
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Abstract

본 발명은 구조물 주변에 비드(9)를 포함하는 실질적으로 원형인 구조물(114)을 형성하는 잉크를 인쇄 표면(8)에 증착하는 것을 포함하는 연료 전지의 촉매층을 드롭-온-디맨드(DOD) 잉크젯 인쇄에 의해 증착하는 방법에 관한 것이다.

Description

PEMFC 전극의 구조화 방법{PEMFC ELECTRODE STRUCTURING}
본 발명은 잉크젯 인쇄 기술, 특히 "드롭 온 디맨드(DOD, Drop On Demand)" 또는 미세분산(microdispersing)에 의해 구조화된(structured) 전극의 제조에 관한 것이다. 본 발명에 따라서, 구조화된 전극은 그 주변에 비드를 포함하고 실질적으로 원형인 구조를 가지며, 그 구조는 소위 "커피 링(coffee ring)" 현상으로부터 형성된다.
본 발명은 특히 PEMFCs("Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells ") 분야에 관한 것이다. 실질적으로, 이러한 전극들을 갖는 전지는 예상외로 우수한 성능을 갖고 있다.
연료 전지 분야에서, 성능을 개선하고 이러한 전기화학 장치에 대한 제조 비용을 낮추기 위해서 수많은 연구가 이루어지고 있다. 특히, 연료 전지는 자원으로서 한정되어 있고 연소에 의해 바람직하지 못하게 오염을 발생시키는 탄화수소의 사용을 기본으로 하는 에너지원을 대체할 유망한 대안으로 간주되고 있다.
연료 전지는 연료, 예를 들면, 음극이라 불리우는 제2 전극 측에서 산소 (O2)의 환원과 함께 양극이라 불리우는 제1 전극 측에서 수소(H2)의 산화를 기본으로 작동하여 전류를 발생시킨다. 이러한 전극은 전해질 양성자-전도성 멤브레인, 예를 들면, Nafion®으로 된 멤브레인의 어느 일측에 배열되어 멤브레인-전극 어셈블리(MEA)를 형성한다. 또한, 통상 카본블랙으로 이루어진 가스 확산층(GDL)은 MEA의 어느 일측에 배열된다.
반응을 촉진하기 위해서, 전극을 형성하는 촉매층이나 활성층은 유리하게는 멤브레인을 형성하는 중합체와 동일한 성질의 이오노머 이외에, 바람직하게는 촉매성 입자 형태로서 촉매를 함유한다. 특히 유용한 촉매는 백금이며, 이는 백금 탄소 형태로 될 수 있다. 그러나 백금은 매우 고가이므로 단점이 있다.
실질적으로, 연료 전지의 전극은 전해질 멤브레인 또는 가스 확산층(GDL) 상의 어느 하나에 증착된다. 값싸고 고성능인 전극을 얻기 위해서 촉매 증착 기술 및 조건과 관련하여 수많은 개발이 이루어졌다.
이러한 전극의 제조비용을 줄이기 위한 한가지 방법은 촉매층의 두께를 감소하는 것이다. 그러므로, DOD 잉크젯 인쇄법에서는 촉매를 함유하는 액체 혼합물의 드롭(drop) 당 수 피코리터의 체적을 갖도록 증착할 수 있다. 기타 잉크 성분을 건조 및 증발한 후, 촉매와 이오노머 만이 인쇄된 표면에 남아있게 된다.
PEMFC의 활성층을 증착함에 있어서 이러한 인쇄 기술의 타당성은 Towne 일행(Journal of Power Sources, 171,(2007) 575-584)에 의해서 강조되었으며, 그들은 이 기술이 촉매를 접착하도록 고압을 가하는 단계를 요하지 않는 고저항의 가요성 증착물을 제공한다는 것을 추가로 입증하였다.
DOD 잉크젯 인쇄는 예를 들면 잘 관리된(well-controlled) 기술을 이용하는 사무실 인쇄 장치에서 실시된 극히 일반적인 방법이다. Towne 일행은 백금 입자, 그를 용해하기 위한 탈이온수, 그리고 드롭의 점도 및 표면 장력을 조절하기 위한 물, 에틸렌 글리콜 및 이소프로판올의 혼합물을 함유하는 잉크가 DOD 잉크젯 인쇄 장치, 특히 인쇄 헤드에 적용성이 있다는 것을 알아냈다.
그러므로, DOD 잉크젯 인쇄법은 인쇄할 패턴에 대해 매우 적용성이 높다.
이러한 인쇄법은 또한 인쇄된 드롭의 위치를 정밀하게 제어할 수 있다.
한편, Taylor 일행(Journal of Power Sources 171(2007), 101-106)에 의해 밝혀진 바와 같이,이 방법에서는 산화-환원 반응의 촉매분해 공정에서 효과적으로 사용된 백금 비율을 높게 할 수 있다. 이 문헌에서는 또한 증착 두께에 걸쳐서 백금 농도 구배를 갖는 백금 다층 구조를 형성한다는 것을 보고하고 있다.
또한, Saha 일행(Journal of The Electrochemical Society, 158,(2011), B562-B567)에 의해 기술된 바와 같이, 전극 표면의 백금 함량을 0.02 mg Pt/cm2로 감소시킬 수 있다.
그러나, 잉크젯 인쇄법, 특히 DOD 형을 이용하면, 다음과 같은 2가지 제약에 직면한다:
- 한편으로는, 인쇄 노즐이 잉크에 함유된 촉매 입자에 의해 잘 막히고;
- 또 다른 한편으로는, 드롭을 건조하는 동안, 촉매 입자는 "커피 링"이라 불리우는 물리적 현상에 따라 인쇄된 표면 상에 불균일하게 재분산될 수 있다: 건조할 때, 드롭은 불균일한 두께를 갖는 실질적으로 원형인 구조(드롭의 구조와 유사), 즉 그 주변에 비드 또는 링("커피 얼룩" 또는 "커피 링")을 남긴다(도 2).
인쇄 헤드 노즐이 막히는 문제를 피하기 위해서, 잉크는 건조 위험성을 최소화 하는 조성물을 가져야 한다는 것이 최근 확인되었다. 그에 따라 잉크 특성은 유동학적 특성, 표면장력, 분산도 및 휘발성 면에서 엄격한 요건을 만족해야 한다. 그러므로, DOD 잉크젯 인쇄 기술과 관련하여, 1 내지 10 mPa.s의 점도, 30 내지 35 mN/m의 표면장력 및 노즐 구멍 크기보다 10배 더 작은 입경, 실질적으로 1 마이크로미터 미만의 입경을 갖는 잉크가 제안되고 있다(Blayo; Techniques de l'ngenieur , reference J2290-2, 2007).
노즐 내에서 잉크의 건조를 피할 수 있는 핵심 수단들 중 하나는 통상 에틸렌 글리콜과 같이 습윤제로 불리우는 고비점의 용매를 첨가하는 것이다. Clavert의 논문(Chem . Mater ., 2001, 13, 3299-3305)에서는 잉크의 총 질량에 대해 10% 내지 20%의 습윤제가 인쇄 헤드 노즐 상에서 잉크가 건조되는 것을 피하기 위해 필요하다는 것을 명시하고 있다.
문헌 US 2008/0009409에서는, 200 나노미터 미만의 크기를 갖는 촉매 입자를 함유하는 DOD 기술을 위한 잉크에 대해서 기술하고 있고, 여기서 촉매 비율은 잉크 총 질량의 60%에 가깝다.
DOD 잉크젯 인쇄와 관련하여 본 기술분야의 숙련자에게 당면하는 두번째 문제는 "커피 링" 현상이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이 현상은 드롭의 중심 영역에서보다 삼중선(6)(드롭-지지체 표면-공기 계면에서의 선)에서 더 빠른 액체의 증발로 인해 발생한다. 그러므로, 드롭에 함유된 입자는 이 입자를 이 삼중 선에 집중시키는 대류 운동에 놓여진다. 이로 인해 초기에 증착된 드롭의 가장자리에 입자의 농도가 높아지게 되고, 이는 촉매 입자가 역으로 입자의 양이 적은 구조물의 중심부(10)로 집중되는 방식으로 주변에 비드 또는 링(9)을 갖는 실질적으로 원형인 형상(114)의 구조를 형성한다(도 2).
지금까지 결함으로 간주되었던 이러한 구조를 해결하기 위해서, 수많은 연구가 행해졌다: Guo 일행(Langmuir, 2004, 20, 7789-7793)은 증착된 드롭이 건조될 때 입자 구조화에 있어 용매의 중요성을 확립하였다. Soltman 일행(Langmuir, 2008, 24, 2224-2231)은, 드롭이 증착되는 표면의 온도를 상승시킴으로써 커피 링 효과를 감소할 수 있다는 것을 나타냈다.
"커피 링" 현상을 해결하기 위한 또 다른 방법은 Lim 일행(Adv . Funct . Mater., 2008, 18, 229-234)에 의해 제공되었다. 이 방법은 고비점 및 저 표면장력을 갖는 용매를 첨가하는 것을 포함하므로, 커피 링을 형성하는 대류 운동과는 반대로 마란고니(Marangoni) 흐름(7)이라고 불리우는 흐름의 형성을 촉진할 수있다. 마린고니 흐름(7)은 드롭 내에 함유된 유체 뿐만아니라 드롭에 의해 함유된 입자를 갖는 경향이 있고, 드롭 내에 복수 개의 상이한 용매가 공동으로 존재함으로써 발생된 표면 장력 구배로 인해 드롭의 중심부를 향해 이동하는 경향이 있다(도 3). 도 4에서는 커피 링을 발생하지 않고 비교적 균일한 두께를 갖지만 거의 원형인 건조된 드롭(14)의 형상을 도시한다.
결과적으로, 증착된 드롭이 건조될 때 드롭 내의 상이한 흐름과 나머지 구조의 형태학적 구조는 다음 3가지 주요 요소에 따라 달라진다: 잉크, 특히 용매의 성질 및 비율, 인쇄 지지체, 특히 그의 화학적 성질, 온도, 잉크와 지지체의 접촉각및 이용된 인쇄법, 특히 노즐 직경, 드롭의 수 및 드롭 제트 횟수 및 속도.
그러므로 종래의 연료 전지 전극의 개선책은 제조 비용을 낮추고 가능한 한 결점을 적게 갖는 증착물을 보장하기 위해서 증착된 촉매의 양을 감소시키는 것으로 주로 이루어진다. 현재까지, 이러한 제2의 파라미터는 가능한 한 커피 링 현상을 많이 피하는 것을 포함하였다.
본 발명의 일 요지에 따르면, 본 발명은 주변에 비드를 포함하는 실질적으로 원형인 구조 형태를 갖는 연료 전지용 촉매층에 관한 것이다.
본 발명의 다른 일 요지에 따르면, 본 발명은 표면들 중 적어도 하나에, 주변에 비드를 포함하는 실질적으로 원형인 구조물, 또는 심지어는 이러한 구조물의 적층체를 갖는 연료 전지용 전해질 멤브레인을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 요지에 따르면, 본 발명은 연료 전지의 표면들 중 적어도 하나에, 주변에 비드를 포함하는 실질적으로 원형인 구조물 또는 심지어는 이러한 구조물의 적층체를 갖는 연료 전지용 가스 확산층을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 요지에 따르면, 본 발명은 적어도 하나의 본 발명에 따른 촉매층 및/또는 본 발명에 따른 전해질 멤브레인 및/또는 본 발명에 따른 가스 확산층을 포함하는 연료 전지에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 요지에 따르면, 본 발명은 DOD 잉크젯 인쇄에 의해 증착될 때, 주변에 비드를 포함하고, 커피 링의 특성인 실질적으로 원형인 구조물을 형성하는 잉크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 요지에 따르면, 본 발명은 잉크 드롭을 건조한 후 주변에 비드를 포함하는 실질적으로 원형인 구조를 형성하기 위해 상기 잉크를 사용하는 것에 관한 것이다.
본 발명은 연료 전지와 관련하여 "커피 링"의 구조적 특징을 갖는 전극의 예기치 않은 우수한 성질에 주목하는 것을 기초로 한다.
본 발명에 따라서, 커피 링의 구조적 특성은 그 주변에 비드(bead)를 갖는 실질적으로 원형인 구조로 정의된다.
실질적으로 원형인 형상은 이러한 구조물이 DOD 잉크젯 인쇄 장치에 의해 분사된 드롭의 건조에 의해 형성된다는 사실에 기인한다. 사실상, 드롭 크기는 제트 노즐의 크기에 의해 조절된다. 통상적으로, 이 노즐들은 10 내지 100 마이크로미터, 통상적으로 25 마이크로미터 정도의 구멍을 갖는다.
유리하게는, 본 발명에 따라 실질적으로 원형인 구조물은 1 밀리미터(1 mm) 미만, 바람직하게는 500 마이크로미터(500 ㎛) 이하, 더욱 바람직하게는 200 마이크로미터(200 ㎛) 이하의 크기나 외경을 갖는다. 또한, 그 크기는 바람직하게는 10 마이크로미터(10 ㎛) 이상, 또는 심지어는 20 마이크로미터(20 ㎛)이다. 특정 실시양태에 따라서, 본 발명에 따른 구조물은 20 내지 200 마이크로미터, 바람직하게는 50 마이크로미터의 외경을 갖는다. 기능적으로는, 이들 구조물에 대해 언급한 크기는 상기와 같이 제조된 전극에 대해 가장 좋은 전류-전압 성능을 얻을 수 있는 크기이다.
통상적으로, 이러한 구조물은 일정한 두께를 갖지 않는다. 더욱 구체적으로 설명하면, 이들은 비드, 즉 주변에 링의 형상을 가질 수 있는 두꺼운 부분을 나타낸다. 이러한 비드는 탐지될 수 있으며, 주사 전자 현미경(SEM) 기술 또는 표면 형태학적(topography) 측정에 의해 특징지어질 수 있다.
유리하게는, 비드 폭은 구조물의 크기 또는 외경의 5 내지 20%를 나타낸다. 그러므로 그 예는 다음과 같다:
- 직경 20-마이크로미터를 갖는 구조물의 비드는 바람직하게는 1 내지 4 마이크로미터의 폭을 갖고;
- 직경 200-마이크로미터를 갖는 구조물의 비드는 바람직하게는 10 내지 40 마이크로미터의 폭을 갖고;
- 직경 50-마이크로미터를 갖는 구조물의 비드는 바람직하게는 2.5 내지 10 마이크로미터의 폭을 갖는다.
또한, 더욱 유리하게는, 이러한 비드는 구조물의 중심부에서 매우 얇은 두께를 갖는데 반해, 그 폭과 동일한 정도의 두께를 갖는다. 그러므로, 중심부의 두께는 비드 두께의 0.1% 내지 10%로 변경될 수 있다.
또한, 이러한 비드는 그 물질(촉매 및 이오노머)의 농도가 높은 특징이 있다. 유리하게는, 비드는 구조물의 물질을 적어도 70 질량%, 심지어는 80% 또는 심지어는 90%를 포함한다.
당연히, 본 발명에 따른 구조물은 이들 구조물을 인쇄하는 데 사용되었던 잉크와 동일한 비율로 촉매 및 유리하게는 이오노머로 이루어진다.
통상적으로, 촉매는 백금이다. 촉매는 카본블랙과 같은 탄소 담체에 담지되는 것이 유리하다. 백금의 경우에, 그것은 백금 탄소라 불리운다. 또한 그것은 입자 형태를 갖는 것이 유리하다. 적절한 방식에서, 촉매 입자의 크기는 노즐 구멍의 직경보다 10배 더 작으며, 이 크기는 최대 1 마이크로미터 미만, 또는 심지어는 500 nm 미만에 달한다.
적절한 방식에서, 이오노머는 이온기, 특히 술폰기를 포함하는 중합체이다. 그것은 PFSA("PerfluoroSulfonic Acid ")와 같은 중합체, 특히 Nafion®이어도 좋다.
그러므로, 제1 요지에 따라서, 본 발명은 주변에 비드를 포함하는 실질적으로 원형인 구조 형태를 갖는 연료 전지용 촉매층에 관한 것이다.
적절한 방식으로서 한개 층에, 이러한 구조물들은 10 마이크로미터 이상의 거리만큼 서로 간격 져 있다. 실질적으로, DOD 잉크젯 인쇄 기술과 관련하여, 인쇄할 표면이 건조에 의해 바람직한 구조물를 제공하는 드롭으로 불연속적으로 커버되기 때문에 그것은 불연속 층이다.
드롭의 수개 층을 연속적으로 증착하는　것과 관련된 특정 실시양태에 따라서, 본 발명에 따른 촉매층은 본 발명에 따른 구조물의 적층체로 이루어질 수 있다. 실질적으로, 주변에 비드를 포함하는 실질적으로 원형인 구조물은 중첩 또는 적층될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 구조물은 인쇄된 표면 상에 형성된다. 연료 전지와 관련하여, 인쇄된 표면은 유리하게는 전해질 멤브레인 또는 가스 확산층(GDL)이다.
그러므로, 또 다른 요지에 따라서, 본 발명은 표면들 중 적어도 하나에, 주변에 비드를 포함하는 실질적으로 원형인 구조물, 또는 심지어는 이러한 구조물의 적층체를 갖는 연료 전지용 전해질 멤브레인을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 멤브레인은 구조물에 존재하는 것과 동일한 이오노머, 바람직하게는 Nafion®과 같은 PFSA-형 중합체로 이루어지는 것이 유리하다. MEA를 형성하기 위한 준비시에, 전해질 멤브레인은 그 표면들 중 각각에 그러한 구조를 가질 수 있다.
또 다른 요지에 따라서, 본 발명은 연료 전지의 표면들 중 적어도 하나에, 주변에 비드를 포함하는 실질적으로 원형인 구조물 또는 심지어는 이러한 구조물의 적층체를 갖는 연료 전지용 가스 확산층을 제공하는 것을 목적으로 한다. 바람직한 실시양태에 따라서, 연료 전지의 2 가스 확산층의 각각은 유리하게는 전해질 멤브레인을 향한 표면들 중 하나에, 상술한 바와 같은 구조를 갖는다.
관례적으로 가스 확산층은 카본블랙을 함유하는 담체이다.
유리하게는, 멤브레인 또는 가스 확산층의 표면에서의 촉매 함량, 특히 백금 함량은 0.1 내지 0.3 mg/cm2이다.
특정 실시양태에 따라서, 촉매 함량은 양극(총 촉매 함량의 약 1/3을 나타낼 수 있음)에서보다 음극(총 촉매 함량의 약 2/3를 나타낼 수 있음)에서 더 많을 수 있다.
본 발명의 또 다른 요지는 적어도 하나의 본 발명에 따른 촉매층 및/또는 본 발명에 따른 전해질 멤브레인 및/또는 본 발명에 따른 가스 확산층을 포함하는 연료 전지에 관한 것이다. 본 출원 명세서에서 기술한 바와 같이, 이러한 연료 전지는 상기 형태의 구조를 갖지 않는 전지와 비교하여 예상 외로 우수한 성능을 갖는다.
상술한 바와 같이, "커피 링"의 구조적 특성을 형성하는데 중요한 기준은 이러한 구조를 형성하는 드롭을 인쇄하는 데 사용된 잉크의 조성이다. 그러므로 본 발명은 DOD 잉크젯 인쇄에 의해 증착될 때, 주변에 비드를 포함하고, 커피 링의 특성인 실질적으로 원형인 구조물을 형성하는 잉크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따라서, 잉크 내에 습윤제, 특히 폴리올의 함량이 낮으면 커피 링의 형성을 촉진하는 것으로 밝혀진 반면, 본 기술 분야의 숙련자들은 어떠한 경우에도 커피 링 현상을 촉진하기 위해 시도하지 않았던 분사 노즐의 막힘을 방지하기 위해서 숩윤제의 사용을 불가피한 것으로 생각하였다.
그러므로, 유리하게는 본 발명과 관련하여 사용된 잉크는 습윤제, 바람직하게는 폴리올의 질량비 7% 이하, 또는 심지어는 6% 이하를 포함한다. 또한, 질량비가 제로로 될 수 있을지라도 유리한 질량비는 2% 이상, 또는 심지어는 3% 이상이다. 바람직한 실시양태에서, 습윤제, 바람직하게는 폴리올, 더욱 바람직하게는 에틸렌 글리콜의 질량비는 잉크의 5 내지 6%, 예를 들면 5.3%에 달한다.
본 발명에 따른 습윤제는 바람직하게는 폴리올 또는 에틸렌 글리콜(또는 글리콜)과 같은 디올, 폴리에틸렌 글리콜, 또는 프로필렌 글리콜이다.
관례적으로, 본 발명에 따른 잉크는 촉매, 이오노머 및 알코올과 유리하게 혼합되는 물을 포함하는 용매 시스템을 더 포함한다. 촉매와 이오노머는 상기에서 얻어진 구조물과 관련하여 상술한 바와 같이 정의된다.
유리하게는 지시된 질량 농도에서, 알코올은 인쇄할 표면 상에 증착된 잉크의 습윤 표면적을 증가시키고 그리고 드롭과 인쇄된 표면 사이의 접촉각을 감소시킬 수 있다. 습윤 표면적이 더 크고 접촉각이 더 작을 수록 인쇄된 표면 상에 위치하는 드롭의 정확도를 증가시킬 수 있다.
알코올은 바람직하기로는 이소프로판올, 에탄올 또는 프로판올이고, 더욱 바람직하기로는 이소프로판올이다.
습윤제, 바람직하게는 폴리올에 대해 상술한 비율 외에, 본 발명에 따른 잉크의 기타 성분들은 바람직하게는 다음 질량비를 갖는다:
- 촉매 1.5% 내지 3.5%, 바람직하게는 2.3%; 및/또는
- 이오노머 2.5% 내지 5%(22%, 건조 질량), 바람직하게는 3.4%; 및/또는
- 물 50% 내지 85%, 바람직하게는 69%; 및/또는
- 알코올 10% 내지 40%, 바람직하게는 20%.
이오노머에 대해서 나타낸 질량%는, 이오노머가 혼합물 중 건조 질량의 22%를 나타내는 경우에 이오노머를 용매와 혼합할 때의 질량%이다. 특히 또 다른 건조 질량%를 갖는 이오노머를 제공하는 경우에, 본 기술 분야의 숙련자는 도입할 양을 환산하여 결정할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 촉매는 바람직하게는 탄소에 담지된 촉매 형태를 갖는다.
개별 또는 혼합된 물질의 이러한 농도는 본 발명에 따른 구조를 형성하기 위해서, 다시 말해서 인쇄된 잉크 드롭을 건조하는 동안 커피 링 현상을 촉진하기 위해서 최적화된 범위에 해당한다.
또 다른 요지에 따라서, 본 발명은 잉크 드롭을 건조한 후 주변에 비드를 포함하는 실질적으로 원형인 구조를 형성하기 위해 상기 잉크를 사용하는 것에 관한 것이다.
적절한 형태에서, 이러한 잉크, 일반적으로는 본 발명과 관련하여 원하는 구조를 형성하는 어떠한 잉크도 드롭 온 디맨드(drop-on-demand, DOD)-형 잉크젯 인쇄법에 사용된다. 다시 말해서, 본 발명은 주변에 비드를 포함하는 실질적으로 원형인 구조를 형성하는 잉크의 사용, 바람직하게는 연료 전지 촉매층의 DOD 잉크젯 인쇄를 위해 상술한 바와 같은 잉크의 사용을 목적으로 한다. 이러한 인쇄는 전해질 멤브레인 또는 가스 확산층(GDL) 상에서 바람직하게 실시된다.
본 출원서에서 나타낸 바와 같이, 이러한 전지는 개선된 전기화학적 성능을 갖는다. 따라서, 또 다른 요지에 따라, 본 발명은 연료 전지의 성능을 개선하기 위해서 주변에 비드를 포함하는 실질적으로 원형인 구조물을 형성하는 잉크의 사용, 바람직하게는 상술한 바와 같은 잉크의 사용에 관한 것이다.
또 다른 요지에 따라서, 본 발명은 드롭-온-디맨드(DOD) 잉크젯 인쇄에 의해, 증착물을 포함하는 연료 전지의 촉매층을, 주변에 비드를 포함하는 실질적으로 원형인 구조를 형성하는 잉크의 인쇄 표면에 증착하는 방법에 관한 것이다.
상술한 바와 같이, 인쇄 표면은 바람직하게는 연료 전지의 전해질 멤브레인 또는 가스 확산층이다.
관례적으로는, 드롭-온-디맨드 또는 DOD 잉크젯 인쇄법과 관련하여 실시된 방법은 다음 단계를 포함한다:
- 인쇄 표면을 향해 인쇄 노즐을 통해 잉크 드롭을 분출하는 단계;
- 바람직하게는 40℃ 이상의 온도에서 증착된 드롭을 건조하는 단계.
통상적으로, 잉크는 저장소에 함유되어 있다.
적절하기로는, 인쇄에 필요한 드롭만이 형성되어 배출된다. 유리하게는, 인쇄 표면을 향하여 드롭을 배출하는 공정은 압전 또는 가열 소자를 활성화함으로써 실시된다.
상술한 바와 같이, 인쇄 표면은 전해질 멤브레인의 표면 또는 가스 확산층의 표면이어도 좋다.
유리하게는, 노즐은 10 내지 100 마이크로미터, 예를 들면 25 마이크로미터 크기의 구멍을 갖는다.
또한, 이 방법은 드롭을 20℃보다 높은 온도, 바람직하게는 40℃ 이상, 또는 심지어는 60℃ 정도에서 건조함으로써 최적화되고, 이로 인해 커피 링 현상을 더욱 촉진한다. 유리하게는, 지지체 또는 인쇄 표면이 받는 열의 온도이다.
DOD 잉크젯 인쇄법은 커피 링에 의해 구조화된 층의 적층체를 형성하도록 연속적으로 수회 반복되는 것이 유리할 수 있다. 유리하게는, 드롭은 미리 증착된 드롭이 건조될 때 배출된다.
본 발명에 따른 PEMFC 전극의 구조화 방법은 커피 링(coffee ring)의 구조적 특성을 갖는 형태, 즉 주변에 비드(bead)를 갖는 실질적으로 원형인 구조물 형태로 연료 전지 전극을 구조화함으로써 커피 링의 구조적 특성을 갖지 않는 전극에서보다 더 큰 고정 전압에서의 전류 밀도, 특히 높은 전류밀도를 발생할 수 있는 효과를 갖는다. 즉, 본 발명에 따라 구조화된 전극은 더 좋은 전류-전압 성능을 가지면서도 제조 비용 및 전극 형성 기술 면에서 유리한 효과를 갖는다.
이하, 본 발명은 실시예로서만 제공되는 첨부 도면과 관련하여 더 쉽게 이해될 수 있을 것이며, 도면에서 동일한 번호는 동일 또는 유사한 소자를 나타낸다.
도 1은 인쇄된 표면 상에 증착된 커피 링-발생 잉크 드롭의 개략 단면도이다.
도 2는 커피 링 특성을 갖는 건조된 잉크 드롭의 SEM 사진(A) 및 개략도(B)이다.
도 3은 인쇄된 표면 상에 증착된 커피 링 형성을 촉진하지 않는 잉크 드롭의 개략 단면도이다.
도 4는 커피 링 특성을 갖지 않는 건조된 잉크 드롭의 SEM 사진(A) 및 개략도(B)이다.
도 5는 본 발명에서 사용된 DOD 잉크젯 프린터의 인쇄 헤드의 개략 단면도이다.
도 6은 지정된 온도(각각 20℃, 40℃ 및 60℃)에서 건조된 GDL(A) 또는 Nafion® 멤브레인(B) 상에 증착된 본 발명에 따른 잉크 드롭의 SEM 사진이다.
도 7은 커피 링을 갖지 않는 전극 및 본 발명에 따라 커피 링 현상이 일어나는 전극의 연료 전지에서의 성능을 비교하는 그래프이다.
도면 중 일부 소자는 더 쉽게 이해할 수 있도록 확대되었으므로 동일 축적이 아닐 수 있다.
개선된 성능을 갖는 연료 전지 전극을 형성하고 제조 비용을 낮추기 위해서, 본 발명에서는 상기 전극을 구조화하기 위해 커피 링 효과를 촉진하는 장점과 그를 형성하는데 적합한 잉크를 나타냈다.
1/ 잉크 정의:
본 발명에서 목적으로 하는 전극을 형성하기 위해 사용된 잉크는 드롭-온-디맨드 또는 DOD-형 잉크젯 프린터와 적용성이 있어야 한다. 도 5는 이러한 잉크젯 프린터의 인쇄 헤드를 도시한다. 인쇄 헤드는 특히 잉크가 드롭(4)의 형태로 분사되는 노즐(1)을 포함한다. 그러므로 드롭 크기(또는 직경)는 특히 노즐 구명에 따라 달라진다. 드롭(4)의 분출은 상이한 방법으로 이루어질 수 있다. 도 5에서, 압전 소자(2)에 전기 신호를 인가하면 인쇄 헤드 내에 잉크(3)를 함유하는 저장소를 약간 수축시키게 된다. 잉크젯 프린터의 노즐에 의해 드롭의 배출을 정밀하게 제어할 수 있는 다른 기술들도 또한 있다. 그러므로 저장소 내의 압력을 변경함으로써 수 피코리터의 잉크를 노즐에 의해 드롭 형태로 배출시키면서 잉크를 함유하는 저장소 내에 기포를 형성하기 위해 가열 소자를 사용할 수 있다. 또한 잉크를 함유하는 저장소에 음파 또는 정전기장을 인가하여 드롭을 배출시킬 수 있다.
특히 커피 링을 발생할 수 있는 잉크는 다음 조성(중량 기준)을 갖는다:
- 탄소 담체에 담지된 백금 50 질량%를 포함하는 촉매, 바람직하게는 백금 탄소, 더욱 바람직하게는 TEC10V50E(다나카사 제): 2.3%;
- 이오노머, 바람직하게는 Nafion®, 더욱 바람직하게는 DE2020(듀퐁사 제): 3.4%(이오노머는 건조 질량 22%를 나타냄);
- 물: 69%;
- 알코올, 바람직하게는 이소프로판올(IPA): 20%;
- 폴리올, 바람직하게는 에틸렌 글리콜(EG): 5.3%.
병행하여 커피 링을 발생하지 않는 잉크를 시험하였다. 그 잉크는 다음 조성을 갖는다. 이 잉크는 폴리올, 바람직하게는 에틸렌 글리콜의 질량비가 30%인 것을 제외하고는 상기와 동일한 배합물이다.
2/ 잉크 인쇄:
상술한 조성을 갖는 잉크는, 도 5에서 도시한 바와 같이 전해질 멤브레인 또는 GDL 상에서 연료 전지 촉매층을 증착할 수 있는 DOD 잉크젯 프린터에 사용된다.
양호한 전극 성능을 확보하는 촉매 증착을 실시하는 데 중요한 파라미터들 중에서, 배출된 드롭의 크기를 조절함으로써 얻어진 커피 링 구조물(114)의 크기를 조절하는 노즐 크기뿐만 아니라 인쇄된 표면 즉, 중합체 멤브레인 또는 GDL(8)이 받는 온도를 선택하는 것이 유리하다.
그러므로, 10 내지 100 마이크로미터 크기의 구멍을 갖는 노즐(1)은 얻어진 전극의 성능에 있어 유리한 결과를 가져온다. 이러한 노즐(1)에 있어서, 20 내지 200 마이크로미터의 직경을 갖는 구조물이, 이들 구조를 형성하는 드롭이 건조될 때 인쇄된 전극 상에서 얻어진다(도 2B). 유리하게는, 25-마이크로미터의 구멍을 갖는 중간 크기의 노즐(1)이 선택된다. 이러한 크기의 노즐(1)은 50 마이크로미터의 외경을 갖는 인쇄된 전극 상에 커피 링(114)을 얻을 수 있다.
또한 20℃보다 높은 온도에서는 커피 링 현상(114)의 발생을 촉진시킬 수 있다는 사실이 입증되었다. 유리하게는, 잉크 드롭(4)이 증착되는 표면(8)의 온도는 40℃, 또는 심지어는 60℃까지 상승된다(도 6).
건조 후, 새로운 잉크 드롭 층을 인쇄할 수 있다.
3/ 획득된 구조화된 전극의 설명:
커피 링 현상을 강화하는 잉크를 사용하는 목적은 커피링(114)이라 불리우는, 주변에 비드 또는 링(9)을 갖는 실질적으로 원형인 구조물에 의해 전극의 표면을 구조화하는 데 있다. 이러한 구조물은 주사전자 현미경(SEM) 또는 표면 형상(topography) 측정에 의해 관측될 수 있다.
적절한 형태로서는 도 2에 도시된 바와 같이, 커피 링(114)의 구조적 특성이 외경 20 내지 200 마이크로미터, 바람직하게는 50 마이크로미터를 갖는 것이다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 2 구조물 사이의 간격은 10 마이크로미터 이상이 유리하다.
도 2B에서 도시한 바와 같이, 커피 링(114)의 최적의 구조는, 진한 촉매 농도(물질의 적어도 70 질량%, 또는 심지어는 90 질량%)를 갖는 주변 링으로 이루어져 있으므로, 커피링(114) 외경의 5 내지 20%, 바람직하게는 10%의 폭(또한 그 두께에 상당)을 갖는 원형 비드(9)를 형성하게 된다. 링(10)의 내측에는 거의 촉매가 없고 매우 얇은 두께를 갖는다.
반대로, 상술한 바와 같이 에틸렌 글리콜 30%를 함유하는 잉크는 도 4에서 나타낸 구조물을 형성한다.
4/ 연료 전지 성능:
상술한 바와 같이, 이러한 인쇄는 멤브레인(멤브레인 상의 잉크 증착을 위한 CCM) 뿐만 아니라 가스 확산층(GDL 상의 잉크 증착을 위한 CCB) 상에서 실시될 수 있다. 인쇄 후, MEA는 통상적으로 135℃에서 고온 압축함으로써 형성된다.
전류-전압 연구에서, 상술한 2 잉크, 즉 커피 링을 발생하는 본 발명에 따른 것과, 커피 링의 발생을 피하기 위해 배합된 종래의 것에 대한 전극의 성능을 비교하였다.
사실상, 동일한 촉매는 동일한 DOD 잉크젯 방법에 의해 증착되었다.
도 7에 도시된 바와 같이, 이 연구에서 커피링(114)의 구조적 특성을 갖는 형태, 즉 주변에 비드(9)를 갖는 실질적으로 원형인 구조물 형태로 연료 전지 전극을 구조화 하는 것은 커피 링의 구조적 특성을 갖지 않는 전극에서 보다 더 큰 고정 전압에서의 전류 밀도, 특히 높은 전류밀도를 발생할 수 있다는 사실이 밝혀졌다.
결과적으로, 본 발명에 따라 구조화된 전극은 더 좋은 전류-전압 성능을 가지면서 제조 비용 및 전극 형성 기술 면에서 커피 링을 갖는 않는 전극과 동일한 장점을 갖는다.
1: 노즐 2: 압전 소자
3: 잉크 4: 드롭
6: 삼중 선 7: 마란고니 흐름
8: 인쇄 표면 9: 비드, 링
10: 중심부 114: 커피 링

Claims (11)

  1. 구조물 주변에 비드(9)를 포함하는 실질적으로 원형인 구조물(114)을 형성하는 잉크를 인쇄 표면(8)에 증착하는 것을 포함하는 연료 전지의 촉매층을 드롭-온- 디맨드(DOD) 잉크젯 인쇄에 의해 증착하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 인쇄 표면이 연료 전지의 전해질 멤브레인(8) 또는 가스 확산층(8)인 것을 특징으로 하는 증착방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 다음 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착방법:
    - 바람직하게는 직경 10 내지 100 마이크로미터의 구멍을 갖는 인쇄 노즐(1)을 통해 잉크 드롭(4)을 인쇄 표면(8)을 향해 분출하는 단계;
    - 증착된 드롭(4)을 바람직하게는 40℃ 이상의 온도에서 건조하는 단계.
  4. 제 3항에 있어서, 인쇄 표면(8)을 향해 드롭(4)을 분출하고 건조하는 단계가 반복되는 것을 특징으로 하는 증착 방법.
  5. 구조물 주변에 비드(9)를 포함하고, 외경 1 mm 미만, 바람직하게는 20 내지 200 마이크로미터의 외경을 갖는 실질적으로 원형인 구조물(114) 형태를 형성하는, 제 1항 내지 제 4항 중 어느 하나에 따른 방법에 의해 얻어질 수 있는 연료 전지용 촉매층.
  6. 제 5항에 있어서, 구조물(114)의 외경이 50 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 연료 전지용 촉매층.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 구조물의 비드(9) 폭이 구조물(114) 외경의 5 내지 20%인 것을 특징으로 하는 연료 전지용 촉매층.
  8. 표면들 중 적어도 하나에 제 5항 내지 제 7항 중 어느 하나에 있어서, 구조물(114)이 10 마이크로미터 이상의 거리만큼 서로 간격 져 있는 것을 특징으로 하는 연료 전지용 촉매층.
  9. 표면들 중 적어도 하나에 제 5항 내지 제 8항 중 어느 하나에서 정의된 구조물(114)을 갖는 연료 전지용 전해질 멤브레인(8).
  10. 제 5항 내지 제 8항 중 어느 하나에서 정의된 구조물(114)을 표면들 중 적어도 하나에 갖는 연료 전지용 가스 확산층(8).
  11. 제 5항 내지 제 8항 중 어느 하나에 따른 촉매 층, 제 9항에 따른 전해질 멤브레인 또는 제 10항에 따른 적어도 하나의 가스 확산층을 포함하는 연료 전지.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10553876B2 (en) * 2015-02-02 2020-02-04 Nissan Motor Co., Ltd. Method and device for modifying catalyst layer
WO2016194987A1 (ja) * 2015-06-03 2016-12-08 コニカミノルタ株式会社 タッチパネルセンサー及びタッチパネルセンサーの製造方法
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CN110911622A (zh) * 2019-10-31 2020-03-24 东莞东阳光科研发有限公司 涂覆隔膜浆料、复合隔膜及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7098163B2 (en) * 1998-08-27 2006-08-29 Cabot Corporation Method of producing membrane electrode assemblies for use in proton exchange membrane and direct methanol fuel cells
US7696122B2 (en) 2006-07-05 2010-04-13 Cabot Corporation Electrocatalyst inks for fuel cell applications

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