KR20180052905A - Manufacturing method of catalyst ink for forming fuel cell electrode catalyst layer - Google Patents

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KR20180052905A KR1020160150047A KR20160150047A KR20180052905A KR 20180052905 A KR20180052905 A KR 20180052905A KR 1020160150047 A KR1020160150047 A KR 1020160150047A KR 20160150047 A KR20160150047 A KR 20160150047A KR 20180052905 A KR20180052905 A KR 20180052905A
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a catalyst ink for forming an electrode catalyst layer for a fuel cell. An object of the present invention is to provide a method for a catalyst ink for forming the electrode catalyst layer for the fuel cell capable of forming a catalyst layer having a uniform structure.

Description

연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법 {MANUFACTURING METHOD OF CATALYST INK FOR FORMING FUEL CELL ELECTRODE CATALYST LAYER}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a catalyst ink for forming an electrode catalyst layer for a fuel cell,

본 발명은 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a catalyst ink for forming an electrode catalyst layer for a fuel cell.

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

연료전지는 화석 에너지를 대체할 수 있는 청정 에너지원으로서, 최근 전자 산업의 급속한 발달과 함께 휴대용 이동 전자제품들이 대중화되어 가는 추세에 가장 적합한 에너지원으로 여겨지고 있다. 또한, 현재 휴대용 전자제품들의 전원으로 사용되고 있는 배터리에 비해 다양한 범위의 출력을 내면서도 높은 에너지 밀도를 나타내기 때문에 고성능의 휴대용 전자제품의 전원으로 연료전지가 주목받고 있다. Fuel cells are a clean energy source that can replace fossil energy. Recently, with the rapid development of the electronics industry, portable mobile electronic products are regarded as the most suitable energy sources for the trend of popularization. In addition, fuel cell is attracting attention as a power source for high performance portable electronic products because it exhibits a high energy density while outputting a wide range of power compared to a battery currently used as a power source for portable electronic products.

이러한 연료전지의 대표적인 예로는, 고분자 전해질형 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC)나 메탄올을 연료로 사용하는 직접 메탄올 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC) 등을 들 수 있으며, 이들에 관한 개발 및 연구가 활발히 이루어지고 있다.Typical examples of such a fuel cell include a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) and a direct methanol fuel cell (DMFC) using methanol as a fuel. Development and research are actively being carried out.

PEMFC 또는 DMFC 에서 성능을 좌우하는 것은 막-전극 접합체(Membrane Electrode Assembly, MEA)이다. MEA는 수소 이온 전도성 고분자를 포함하는 고체 고분자 전해질막과 이에 의하여 분리된 두 개의 촉매화된 전극들로 구성되는데, 이 두 전극을 애노드 전극(일명, "산화 전극" 또는 "연료극") 과 캐소드 전극(일명, "환원 전극" 또는 "공기극")이라 한다.Membrane Electrode Assembly (MEA) is the key to performance in PEMFC or DMFC. The MEA is composed of a solid polymer electrolyte membrane containing a proton conductive polymer and two catalyzed electrodes separated therefrom. The two electrodes are connected to an anode electrode (also called an "oxidizing electrode" or "fuel electrode") and a cathode electrode (Aka "reduction electrode" or "air electrode").

애노드 전극에서는 연료의 산화 반응이 일어나 수소 이온 및 전자가 발생하고, 수소 이온은 전해질막을 통하여 캐소드 전극으로 이동하며, 전자는 도선(또는 집전체)을 통하여 외부회로로 전달된다. 캐소드 전극에서는 전해질막을 통해 전달된 수소 이온과 외부회로로부터 전달된 전자가 산화제인 산소와 반응하여 물이 생성되는데, 이 때, 애노드, 외부회로 및 캐소드를 경유하는 전자의 이동이 곧 전력이다. At the anode electrode, the oxidation reaction of the fuel occurs and hydrogen ions and electrons are generated. The hydrogen ions move to the cathode electrode through the electrolyte membrane, and the electrons are transferred to the external circuit through the conductor (or current collector). In the cathode electrode, hydrogen ions transferred through the electrolyte membrane and electrons transferred from the external circuit react with oxygen, which is an oxidizing agent, to generate water. At this time, the movement of electrons via the anode, the external circuit, and the cathode is power.

애노드에는 연료의 산화를 촉진시키기 위한 촉매층이 구비되어 있으며, 캐소드에는 산화제의 환원을 촉진시키기 위한 촉매층이 구비되어 있다. The anode is provided with a catalyst layer for promoting the oxidation of the fuel, and the cathode is provided with a catalyst layer for promoting the reduction of the oxidant.

촉매층의 반응속도를 높이기 위해서는 촉매층의 구조가 균일해야 하는데, 이를 위해서는 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크 제조시 이오노머가 촉매 내 탄소 지지체에 충분히 흡착되도록 해야한다. 흡착이 불충분한 촉매 잉크를 사용하여 촉매층 구조가 불균일할 경우, 전기화학반응이 일어나는 삼상계면(three phase poundary)으로의 반응물 전달 저항이 증가하여, 전극 성능이 저하될 수 있다. In order to increase the reaction rate of the catalyst layer, the structure of the catalyst layer must be uniform. In order to accomplish this, the ionomer should be sufficiently adsorbed to the carbon support in the catalyst during the preparation of the catalyst ink for forming the catalyst layer. If the catalyst layer structure is not uniform using the catalyst ink having insufficient adsorption, the reactant transfer resistance to the three phase poundary where the electrochemical reaction occurs may be increased, and the electrode performance may be deteriorated.

종래에는 균일한 촉매층의 제조를 위해 이오노머와 촉매를 혼합한 후에, 즉, 이오노머가 탄소 지지체에 흡착된 후에 초음파 처리를 수행하여 촉매 입자를 균일하게 분산된 촉매 잉크를 제조하였는데, 연료전지에 사용되는 촉매 입자는 입자 크기가 매우 작기 때문에 흡착 후 분산 만으로는 고분산에 어려움이 따르는 실정이다.Conventionally, in order to produce a uniform catalyst layer, after the ionomer and the catalyst are mixed, that is, after the ionomer is adsorbed on the carbon support, the ultrasonic treatment is performed to produce catalyst in which catalyst particles are uniformly dispersed. Since the particle size of the catalyst particles is very small, it is difficult to achieve high dispersion by only post-adsorption dispersion.

대한민국 특허공개공보 제10-2011-0114992호Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0114992

본 발명은 상기 서술한 종래기술의 문제점을 해결하고자, 균일한 구조의 촉매층을 형성할 수 있는 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a catalyst ink for forming an electrode catalyst layer for a fuel cell, which can form a catalyst layer having a uniform structure, in order to solve the problems of the above-

본 명세서의 일 구현예는One embodiment of the present disclosure

1) 이오노머와 용매의 혼합물을 초음파 처리하는 단계; 및1) sonicating a mixture of ionomer and solvent; And

2) 상기 초음파 처리된 혼합물에 촉매를 투입하는 단계2) introducing the catalyst into the ultrasonic treated mixture

를 포함하는 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a catalyst ink for forming an electrode catalyst layer for a fuel cell.

본 발명의 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법은 촉매를 투입하기 전, 이오노머와 용매의 혼합물을 초음파 처리하여 이오노머의 입자 크기를 축소시킴으로써, 이오노머와 촉매 내 탄소 지지체 간의 흡착성이 우수하며, 이에 따라 균일도가 높은 전극 촉매층을 형성할 수 있는 촉매 잉크의 제조 방법을 제공한다.The method for preparing a catalyst ink for forming an electrode catalyst layer for a fuel cell according to the present invention is characterized in that an ionomer and a mixture of a solvent are ultrasonically treated to reduce the particle size of the ionomer before injecting the catalyst, Thereby forming an electrode catalyst layer having a high uniformity.

도 1은 본 명세서의 실시 상태에 따른 촉매 잉크의 제조 프로세스를 요약한 흐름도이다.
도 2는 본 명세서의 실시예 1에 따른 촉매 잉크를 사용하여 형성한 전극 촉매층의 SEM 사진을 나타낸 것이다.
도 3은 본 명세서의 비교예 1에 따른 촉매 잉크를 사용하여 형성한 전극 촉매층의 SEM 사진을 나타낸 것이다.
도 4는 당 기술분야에서 사용되는 연료전지를 개략적으로 나타낸 것이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a flow chart summarizing a process for producing a catalyst ink according to an embodiment of the present invention; Fig.
2 is a SEM photograph of an electrode catalyst layer formed using the catalyst ink according to Example 1 of the present invention.
3 is a SEM photograph of an electrode catalyst layer formed using the catalyst ink according to Comparative Example 1 of this specification.
4 schematically shows a fuel cell used in the art.

본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.Whenever a component is referred to as "comprising ", it is to be understood that the component may include other components as well, without departing from the specification unless specifically stated otherwise.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.

본 명세서의 일 실시상태는,In one embodiment of the present disclosure,

1) 이오노머와 용매의 혼합물을 초음파 처리하는 단계; 및1) sonicating a mixture of ionomer and solvent; And

2) 상기 초음파 처리된 혼합물에 촉매를 투입하는 단계2) introducing the catalyst into the ultrasonic treated mixture

를 포함하는 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a catalyst ink for forming an electrode catalyst layer for a fuel cell.

구체적으로는, 촉매를 투입하기 전, 상기 단계 1)의 초음파 처리를 통해 이오노머 입자의 크기를 축소시켜 이오노머와 촉매 내 탄소 지지체 간의 흡착성을 높이고, 결과적으로 전극 촉매층 내에 균일한 흡착 구조를 형성함으로써 전극 성능을 높일 수 있는 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법을 제공한다.Specifically, prior to the introduction of the catalyst, the size of the ionomer particles is reduced through the ultrasonic treatment in the above step 1) to enhance the adsorption between the ionomer and the carbon support in the catalyst, and as a result, a uniform adsorption structure is formed in the electrode catalyst layer, A method for producing a catalyst ink for forming an electrode catalyst layer for a fuel cell capable of enhancing performance is provided.

상기 이오노머는 수소나 메탄올과 같은 연료와 촉매간의 반응에 의하여 생성된 이온이 전해질 막으로 이동하기 위한 통로를 제공하는 역할을 할 수 있다.The ionomer may serve to provide a passage through which ions generated by the reaction between the fuel and the catalyst, such as hydrogen or methanol, move to the electrolyte membrane.

본 명세서의 일 실시 상태에 따르면, 상기 단계 1)에 사용되는 이오노머의 중량평균분자량은 240 g/mol 내지 200,000 g/mol, 구체적으로 240 g/mol 내지 10,000 g/mol일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the weight average molecular weight of the ionomer used in step 1) may be 240 g / mol to 200,000 g / mol, specifically 240 g / mol to 10,000 g / mol.

본 명세서의 일 실시 상태에 따르면, 상기 이오노머는 퍼플루오로설폰산(perfluorosulfonic acid: PFSA)계 고분자 또는 퍼플루오로카복실산(perfluorocarboxylic acid: PFCA)계 고분자일 수 있다. 퍼플루오로설폰산계 고분자로는 나피온(Nafion, Dupont 社)을, 퍼플루오로카복실산계 고분자로는 플레미온(Flemion, Asahi Glass 社)을 사용할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the ionomer may be a perfluorosulfonic acid (PFSA) -based polymer or a perfluorocarboxylic acid (PFCA) -based polymer. Nafion (Dupont) can be used as the perfluorosulfonic acid-based polymer, and Flemion (Asahi Glass) can be used as the perfluorocarboxylic acid-based polymer.

본 명세서의 일 실시 상태에 따르면, 상기 이오노머는 상기 촉매 잉크 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 0.1 중량%로 포함되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 0.01 중량% 내지 0.05 중량%, 더욱 바람직하게는 0.01 중량% 내지 0.03 중량%일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the ionomer may be contained in an amount of 0.01 to 0.1% by weight based on the total weight of the catalyst ink, preferably 0.01 to 0.05% by weight, more preferably 0.01 By weight to 0.03% by weight.

이오노머의 함량이 상기 범위일 때, 이오노머가 촉매층을 과도하게 덮지 않아 촉매와 연료의 반응을 용이하게 하면서도, 촉매층 내에서의 이온 전달 통로가 제대로 형성되어 이온의 이동이 가장 원활할 수 있다.When the content of the ionomer is within the above range, the ionomer does not excessively cover the catalyst layer, so that the reaction of the catalyst and the fuel is facilitated, and the ion transfer path in the catalyst layer is properly formed, so that the ion can be most smoothly moved.

본 명세서의 일 실시 상태에 따르면, 상기 단계 1)에 사용되는 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 부탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부틸 아세테이트, 에틸렌 글리콜, 글리세롤, 1-메틸-2-피롤리돈(1-methyl-2-pyrrolidinone, NMP), N,N-디메틸아세트아마이드(N,N-dimethylacetamide, DMA), N-N-디메틸포름아마이드(N,N-dimethylformamide, DMF), 헥사메틸포스포아마이드(Hexamethylphosphoramide, HMPA) 및 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논(1,3-Dimethyl-2-imidazolidinone, DMI)로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상일 수 있으며 바람직하게는 물, 메탄올, 에탄올, 부탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부틸 아세테이트, 에틸렌 글리콜 및 글리세롤로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상일 수 있고, 더욱 바람직하게는 프로판올일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present invention, the solvent used in step 1) is at least one selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, butanol, n-propanol, isopropanol, n-butyl acetate, ethylene glycol, glycerol, N, N-dimethylacetamide (DMA), N, N-dimethylformamide (DMF), hexamethylphosphoramide (HMPA) and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMI), and preferably one or more selected from the group consisting of water, methanol, ethanol , Butanol, n-propanol, isopropanol, n-butyl acetate, ethylene glycol and glycerol, and more preferably, Propanol, but is not limited thereto.

본 명세서의 일 실시 상태에 따르면, 상기 용매는 상기 촉매 잉크 총 중량을 기준으로 50 중량% 내지 95 중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 65 중량% 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게는 75 중량% 내지 95 중량%일 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, the solvent may be included in an amount of 50 to 95 wt%, preferably 65 to 95 wt%, more preferably 75 to 95 wt%, based on the total weight of the catalyst ink, To 95% by weight.

상기 촉매 잉크 중 용매의 함량이 50 중량% 이상이 되면 촉매 잉크의 점도가 너무 높아지는 것을 방지하므로, 촉매 입자의 분상성 저하 및 촉매층의 불균일한 형성을 방지할 수 있다. 용매의 함량이 95 중량% 이하가 되면, 촉매 잉크의 점도가 너무 낮아지는 것을 방지하므로, 촉매층의 두께가 얇아 코팅을 수회 반복하게 되는 문제를 방지할 수 있다. When the content of the solvent in the catalyst ink is 50 wt% or more, the viscosity of the catalyst ink is prevented from becoming too high, so that the degradation of the catalytic particle and the uneven formation of the catalyst layer can be prevented. When the content of the solvent is 95% by weight or less, the viscosity of the catalyst ink is prevented from being too low, and thus the thickness of the catalyst layer is small, thereby preventing the problem that the coating is repeated several times.

본 명세서의 일 실시 상태에 따르면, 상기 1) 단계의 초음파 처리는 팁형(tip type) 또는 배스형(bath type)으로 이루어질 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the ultrasonic processing in the step 1) may be a tip type or a bath type.

본 명세서에서 초음파 처리란, 20kHz 이상의 주파수를 갖는 에너지를 입자에 가하여 분산시키는 행위를 의미하는데, 상기 배스형(bath type)은 비교적 낮고 일정한 크기의 에너지가 사용되며, 상기 팁형(tip type)은 배스형의 약 50배에 달하는 높은 에너지를 가변적으로 가할 수 있다.The term " ultrasonic wave treatment " refers to an action of applying energy having a frequency of 20 kHz or higher to particles to disperse the energy. The bath type uses relatively low and constant energy, It is possible to apply a high energy as high as about 50 times that of the mold.

일반적으로, 이오노머는 용매 내에서 서로 정전기적 인력으로 뭉쳐져 입경이 0.01 ㎛ 내지 1 ㎛인 응집체로 존재하며, 이렇게 용매 내에서 이오노머가 뭉쳐져 형성된 단위 입자를 이오노머 클러스터(Cluster)라고 한다. 이들을 초음파 처리, 구체적으로, 상기 팁형(tip type) 또는 배스형(bath type) 초음파 처리를 통해 분산시키게 되면, 상기 이오노머 클러스터의 대부분은 10 nm 내지 500 nm, 바람직하게는 10 nm 내지 300 nm의 평균 입경을 갖도록 균일하게 분산된다. In general, the ionomer is aggregated in a solvent by an electrostatic attraction force and exists as an aggregate having a particle diameter of 0.01 to 1 μm, and the unit particle formed by aggregating the ionomer in the solvent is called an ionomer cluster. When these are dispersed by ultrasonic treatment, specifically, by tip type or bath type ultrasonic treatment, most of the ionomer clusters have an average of 10 nm to 500 nm, preferably 10 nm to 300 nm And is uniformly dispersed so as to have a particle size.

상기 팁형 초음파 처리는 이로 제한되는 것은 아니나, 10분 내지 30분 동안 수행될 수 있다. 상기 배스형 초음파 처리는 20분 내지 120분, 바람직하게는 30분 내지 60분 동안 수행될 수 있다. The tip-type sonication may be performed for 10 minutes to 30 minutes, though not limited thereto. The bass type ultrasonic treatment may be performed for 20 minutes to 120 minutes, preferably 30 minutes to 60 minutes.

초음파 처리가 상기 시간 범위 내에서 이루어지는 경우, 국부적인 이오노머 뭉침 현상의 발생을 방지할 수 있다. 상기 시간 범위를 초과하여 수행될 경우, 시간 대비 분산 효과가 크지 않아 비효율적일 수 있다.When the ultrasonic treatment is performed within the above-described time range, it is possible to prevent the occurrence of local ionomer bunching phenomenon. If the time range is exceeded, the effect of dispersion over time may not be significant and it may be inefficient.

균일한 구조의 촉매층을 형성하기 위해서는 이오노머와 촉매 내 탄소 지지체간의 충분한 흡착력이 중요한데, 이러한 초음파 처리를 통하여 이오노머의 입경을 작게 조절하면, 이오노머가 촉매 내 탄소 지지체에 균일하게 흡착될 수 있다. In order to form a catalyst layer having a uniform structure, sufficient adsorption force between the ionomer and the carbon support in the catalyst is important. By controlling the particle size of the ionomer through the ultrasonic treatment, the ionomer can be uniformly adsorbed to the carbon support in the catalyst.

도 2 및 도 3에 각각 본 명세서의 실시예 1 및 비교예 1에 따른 촉매 잉크를 사용하여 형성한 전극 촉매층의 SEM 사진을 나타내었다. 초음파 처리를 실시한 실시예 1의 촉매 잉크를 사용한 전극 촉매층이 훨씬 균일한 구조를 가지는 것을 확인할 수 있다.FIGS. 2 and 3 show SEM photographs of the electrode catalyst layer formed using the catalyst ink according to Example 1 and Comparative Example 1 of the present invention, respectively. It can be confirmed that the electrode catalyst layer using the catalyst ink of Example 1 subjected to the ultrasonic treatment has a much more uniform structure.

본 명세서의 일 실시 상태에 따르면, 상기 촉매로는 탄소 지지체의 표면에 금속이 담지된 촉매를 사용할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the catalyst may be a catalyst in which a metal is supported on the surface of a carbon support.

상기 탄소 지지체로는, 이에 한정되는 것은 아니나, 흑연(그라파이트), 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 덴카 블랙, 캐천 블랙, 활성 카본, 중다공성 카본, 탄소나노튜브, 탄소나노섬유, 탄소나노혼, 탄소나노링, 탄소나노와이어, 플러렌(C60) 및 수퍼P로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될수 있다. The carbon support includes, but is not limited to, Carbon nanowires, carbon nanowires, fullerenes (C60), and superfine carbon blacks (graphite), carbon black, acetylene black, denka black, cacao black, activated carbon, mesoporous carbon, carbon nanotube, carbon nanofiber, P, may be used.

상기 금속으로는, 이에 한정되는 것은 아니나, 백금, 루테늄, 오스뮴, 백금/루테늄 합금, 백금/오스뮴 합금, 백금/팔라듐 합금, 백금/M 합금(M은 Ga, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Sn, Mo, W, Rh, Ru 또는 이들의 조합의 전이 금속), 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 상기 촉매의 구체적인 예로는, Pt, Pt/Ru, Pt/W, Pt/Ni, Pt/Sn, Pt/Mo, Pt/Pd, Pt/Fe, Pt/Cr, Pt/Co, Pt/Ru/W, Pt/Ru/Mo, Pt/Ru/V, Pt/Fe/Co, Pt/Ru/Rh/Ni, Pt/Ru/Sn/W, 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다.The metals include, but are not limited to, platinum, ruthenium, osmium, platinum / ruthenium alloys, platinum / osmium alloys, platinum / , Co, Ni, Cu, Zn, Sn, Mo, W, Rh, Ru, or combinations thereof), or combinations thereof. As a specific example of the catalyst, Pt, Pt / Ru, Pt / W, Pt / Ni, Pt / Sn, Pt / Mo, Pt / Pd, Pt / Fe, Pt / , Pt / Ru / Mo, Pt / Ru / V, Pt / Fe / Co, Pt / Ru / Rh / Ni, Pt / Ru / Sn / W or combinations thereof.

본 명세서의 일 실시 상태에 따르면, 상기 촉매는 백금 담지 탄소(Pt/C) 또는 백금-루테늄 합금 담지 탄소(PtRu/C)일 수 있으며, 바람직하게는 백금 담지 탄소(Pt/C)일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the catalyst may be platinum-supported carbon (Pt / C) or platinum-ruthenium alloy supported carbon (PtRu / C), preferably platinum- .

여기서 슬래시(/)를 삽입하여 병기한 것은, 기재된 금속들의 합금을 의미한다. 예를 들어, Pt/Ru는 백금(Pt)과 루테늄(Ru)의 합금을 의미한다.Here, the insertion of a slash (/) means an alloy of the metals described. For example, Pt / Ru means an alloy of platinum (Pt) and ruthenium (Ru).

본 명세서의 일 실시 상태에 따르면, 상기 촉매는 상기 촉매 잉크 총 중량을 기준으로 1 중량% 내지 20 중량% 포함되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 1 중량% 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 5 중량% 내지 15 중량% 포함되는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present disclosure, The catalyst may be included in an amount of 1 wt% to 20 wt%, preferably 1 wt% to 15 wt%, and more preferably 5 wt% to 15 wt% based on the total weight of the catalyst ink have.

상기 촉매 잉크 중 촉매의 함량이 1 중량% 이상이 되면 촉매 잉크의 점도가 너무 낮아지는 것을 방지하므로, 촉매층의 두께가 얇아 코팅을 수회 반복하게 되는 문제를 방지할 수 있다. 촉매의 함량이 20 중량% 이하가 되면, 촉매 잉크의 점도가 너무 높아지는 것을 방지하므로, 촉매 입자의 분상성 저하 및 촉매층의 불균일한 형성을 방지할 수 있다.If the content of the catalyst in the catalyst ink is 1 wt% or more, the viscosity of the catalyst ink is prevented from becoming too low, and thus the thickness of the catalyst layer is small, thereby preventing the coating from being repeated several times. When the content of the catalyst is 20 wt% or less, the viscosity of the catalyst ink is prevented from becoming too high, so that the degradation of the catalytic particle and the uneven formation of the catalyst layer can be prevented.

본 명세서의 일 실시 상태에 따르면, 상기 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법은 상기 촉매 잉크를 초음파 처리 및 고전단 믹서로 분산시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 도 1에서 촉매 잉크의 분산 단계를 포함한 촉매 잉크의 제조 프로세스 흐름도를 간략히 도시하였다.According to an embodiment of the present invention, the method for preparing the catalyst ink for forming the electrode catalyst layer for a fuel cell may further include dispersing the catalyst ink by ultrasonic treatment and a high-shear mixer. FIG. 1 schematically shows a production process flow chart of the catalyst ink including the dispersion step of the catalyst ink.

상기 촉매 잉크의 팁형 초음파 처리는 이로 제한되는 것은 아니나, 10분 내지 30분 동안 수행될 수 있다. 상기 촉매 잉크의 배스형 초음파 처리는 20분 내지 120분, 바람직하게는 30분 내지 60분 동안 수행될 수 있다. The tip-type sonication of the catalyst ink is not limited thereto, but may be performed for 10 minutes to 30 minutes. The bath-type ultrasonic treatment of the catalyst ink may be performed for 20 minutes to 120 minutes, preferably 30 minutes to 60 minutes.

초음파 처리가 상기 시간 범위 내에서 이루어지는 경우, 국부적인 촉매 입자의 뭉침 현상의 발생을 방지할 수 있다. 상기 시간 범위를 초과하여 수행될 경우, 지지체에 담지된 촉매 입자의 탈리가 발생하여, 촉매층의 전기화학적 활성 면적이 감소할 수 있다. When the ultrasonic treatment is performed within the time range described above, it is possible to prevent the occurrence of localized accumulation of catalyst particles. When the reaction time exceeds the above-mentioned time range, the catalytic particles carried on the support are desorbed and the electrochemically active area of the catalyst layer may be reduced.

상기 고전단 믹서 방식은 이로 한정되는 것은 아니나, 10 m/s 내지 40 m/s의 속도로 15분 내지 35분 동안 수행되는 것이 바람직하다.The high-shear mixer method is preferably, but not limited to, performed at a speed of 10 m / s to 40 m / s for 15 minutes to 35 minutes.

상기 촉매 잉크의 제조 방법에 따라 제조된 촉매 잉크는 연료전지용 전극 촉매층을 형성하는데 사용될 수 있다.The catalyst ink prepared according to the method for producing the catalyst ink can be used for forming an electrode catalyst layer for a fuel cell.

상기 전극 촉매층은 당 분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있으며, 예를 들면 상기 촉매 잉크를 기체 확산층 위에 도포 및 건조함으로써 형성할 수 있다. 이 때, 이오노머의 함량을 달리한 촉매 잉크를 차례로 도포 및 건조함으로써 복수의 촉매층을 형성할 수도 있다. The electrode catalyst layer may be formed by a conventional method known in the art, for example, by coating the catalyst ink on a gas diffusion layer and drying the catalyst ink. At this time, a plurality of catalyst layers may be formed by sequentially coating and drying the catalyst ink having different ionomer contents.

이 때, 상기 촉매 잉크를 기체확산층 위에 도포하는 방법으로는 프린팅(printing), 테이프 캐스팅(tape casting), 슬롯 다이 캐스팅(slot die casting), 분무(spray), 롤링(rolling), 블레이드 코팅(blade coating), 스핀 코팅(spin coating), 잉크젯 코팅(inkjet coating) 또는 브러싱(brushing) 등의 방법이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.At this time, the method of applying the catalyst ink on the gas diffusion layer may include printing, tape casting, slot die casting, spraying, rolling, blade coating coating, spin coating, inkjet coating, or brushing, but the present invention is not limited thereto.

상기 기체확산층은 일반적으로 도전성 및 80% 이상의 다공도를 갖는 기재라면 특별한 제한이 없으며, 탄소페이퍼, 탄소천 및 탄소펠트로 이루어진 군에서 선택되는 도전성 기재를 포함하여 이루어질 수 있다. 기재의 두께는 30 내지 500㎛일 수 있다. 상기 범위 내의 값이면 기계적 강도와 가스 및 물의 확산성과의 균형이 적절하게 제어될 수 있다. 상기 기체확산층은 상기 도전성 기재의 일면에 형성되는 미세 기공층을 더 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 미세 기공층은 탄소계 물질 및 불소계 수지를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 미세 기공층은 촉매층에 존재하는 과잉 수분의 배출을 촉진시켜서 플러딩(flooding) 현상의 발생을 억제할 수 있다.The gas diffusion layer is not particularly limited as long as the substrate is generally conductive and has a porosity of 80% or more, and may include a conductive substrate selected from the group consisting of carbon paper, carbon cloth, and carbon felt. The thickness of the substrate may be 30 to 500 mu m. If the value is within the above range, the balance between the mechanical strength and the diffusion property of gas and water can be appropriately controlled. The gas diffusion layer may further include a microporous layer formed on one surface of the conductive substrate, and the microporous layer may include a carbon-based material and a fluororesin. The microporous layer promotes the discharge of excess water present in the catalyst layer, thereby suppressing the occurrence of flooding.

상기 탄소계 물질로는 흑연(그라파이트), 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 덴카 블랙, 캐천 블랙, 활성 카본, 중다공성 카본, 탄소나노튜브, 탄소나노섬유, 탄소나노혼, 탄소나노링, 탄소나노와이어, 플러렌(C60) 및 수퍼P로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.Examples of the carbon-based material include graphite, carbon black, acetylene black, denka black, cacao black, activated carbon, mesoporous carbon, carbon nanotube, carbon nanofiber, carbon nanohorn, carbon nano ring, Fullerene (C60), and super P may be used, but are not limited thereto.

상기 불소계 수지로는 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF), 폴리비닐알코올, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌의 코폴리머(PVdF-HFP) 및 스티렌-부타디엔고무(SBR)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.Examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinyl alcohol, cellulose acetate, copolymers of polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVdF-HFP) and styrene-butadiene rubber (SBR) may be used, but the present invention is not limited thereto.

상기 연료전지용 전극 촉매층을 포함하는 연료전지는 전술한 연료전지용 전극 촉매층을 포함하는 것을 제외하고는, 당 기술분야에 알려진 재료 및 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 도 4을 참조하면, 상기 연료전지는 스택(60), 연료공급부(80) 및 산화제공급부(70)를 포함하여 형성된다.The fuel cell including the electrode catalyst layer for a fuel cell may be formed using materials and methods known in the art, except that the electrode catalyst layer for a fuel cell is included. Referring to FIG. 4, the fuel cell includes a stack 60, a fuel supply unit 80, and an oxidant supply unit 70.

상기 스택(60)은 막-전극 접합체(MEA)를 하나 또는 둘 이상 포함하며, 막-전극 접합체가 둘 이상 포함되는 경우에는 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함한다 상기 세퍼레이터는 막전극 접합체들이 전기적으로 연결되는 것을 막고 외부에서 공급된 연료 및 산화제를 막전극 접합체로 전달하는 역할을 한다.The stack 60 includes one or more membrane-electrode assemblies (MEAs) and, when two or more membrane-electrode assemblies are included, a separator interposed therebetween. The separators are electrically connected to the membrane- And to transfer the fuel and the oxidant supplied from the outside to the membrane electrode assembly.

상기 연료 공급부(80)는 연료를 상기 스택으로 공급하는 역할을 하며, 연료를 저장하는 연료탱크(81) 및 연료탱크(81)에 저장된 연료를 스택(60)으로 공급하는 펌프(82)로 구성될 수 있다. 상기 연료로는 기체 또는 액체 상태의 수소 또는 탄화수소 연료가 사용될 수 있으며, 탄화수소 연료의 예로는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 또는 천연가스를 들 수 있다.The fuel supply unit 80 serves to supply fuel to the stack and includes a fuel tank 81 for storing the fuel and a pump 82 for supplying the fuel stored in the fuel tank 81 to the stack 60 . As the fuel, gas or liquid hydrogen or hydrocarbon fuel may be used. Examples of the hydrocarbon fuel include methanol, ethanol, propanol, butanol or natural gas.

상기 산화제 공급부(70)는 산화제를 상기 스택으로 공급하는 역할을 한다. 상기 산화제로는 산소가 대표적으로 사용되며, 산소 또는 공기를 펌프(82)로 주입하여 사용할 수 있다.The oxidant supply part 70 serves to supply an oxidant to the stack. As the oxidizing agent, oxygen is typically used, and oxygen or air can be injected into the pump 82 for use.

이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples with reference to the drawings. However, the embodiments according to the present disclosure can be modified in various other forms, and the scope of the present specification is not construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the present disclosure are provided to more fully describe the present disclosure to those of ordinary skill in the art.

<< 실시예Example >>

실시예Example 1. One.

상용 나피온 이오노머 솔루션(D2021, 나피온 20% 함량, Dupont 社) 1.65g에 용매로 프로판올 10g 첨가한 후 팁형(tip type) 초음파 처리를 15분간 수행하여 이오노머 용액을 제조하였다. 10 g of propanol as a solvent was added to 1.65 g of commercial Nafion ionomer solution (D2021, Nafion 20% content, Dupont), and then tip type ultrasonic treatment was performed for 15 minutes to prepare an ionomer solution.

상기 제조된 용액에서 이오노머 클러스터의 평균 입경을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다. 상기 측정은 Malven사의 zetasizer를 사용하여 동적 광산란 광도계(dynamic light scattering spectrometer, DLS)로 수행되었다. The average particle diameter of the ionomer clusters in the prepared solution was measured, and the results are shown in Table 1 below. The measurement was performed with a dynamic light scattering spectrometer (DLS) using a zetasizer from Malven.

상기 이오노머 용액을 냉각한 후 촉매로 Pt/C(TEC10V50E, Tanaka 社) 1g을 첨가하여 촉매 잉크를 제조하였다.After the ionomer solution was cooled, 1 g of Pt / C (TEC10V50E, manufactured by Tanaka) was added to prepare a catalyst ink.

상기에서 제조된 촉매 잉크를 전극 기재에 잉크젯 코팅법으로 도포하여 전극 촉매층을 형성하였고, 제조된 촉매층의 SEM 사진을 도 2에 나타내었다.The catalyst ink prepared above was applied to an electrode substrate by an ink-jet coating method to form an electrode catalyst layer, and an SEM photograph of the prepared catalyst layer is shown in FIG.

상기 촉매층 형성 후, 100℃에서 1시간 동안 건조하여 전극을 제조하였고, 이를 애노드 전극 및 캐소드 전극으로 고분자 전해질 막의 양 표면에 접합시켜 연료전지용 막-전극 접합체(MEA)를 제조하였다.After forming the catalyst layer, the electrode was dried at 100 ° C. for 1 hour to prepare an electrode. The anode and the cathode were bonded to both surfaces of the polymer electrolyte membrane to prepare a membrane electrode assembly (MEA) for fuel cells.

실시예Example 2. 2.

팁형(tip type) 초음파 처리를 30분간 수행하여 이오노머 용액을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하여, 연료전지용 막-전극 접합체(MEA)를 제조하였다.A membrane-electrode assembly (MEA) for a fuel cell was prepared in the same manner as in Example 1, except that a tip type ultrasonic treatment was performed for 30 minutes to prepare an ionomer solution.

실시예Example 3. 3.

팁형(tip type) 대신 배스형(bath type)으로 초음파 처리 방식을 변경하여 이오노머 용액을 제조한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 수행하여, 연료전지용 막-전극 접합체(MEA)를 제조하였다.A membrane-electrode assembly (MEA) for a fuel cell was fabricated in the same manner as in Example 2, except that the ionomer solution was prepared by changing the ultrasonic treatment mode to a bath type instead of a tip type.

실시예Example 4. 4.

배스형(bath type) 초음파 처리를 60분간 수행하여 이오노머 용액을 제조한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 수행하여, 연료전지용 막-전극 접합체(MEA)를 제조하였다.A membrane-electrode assembly (MEA) for a fuel cell was fabricated in the same manner as in Example 3, except that the ionomer solution was prepared by conducting a bath type ultrasonic treatment for 60 minutes.

실시예Example 5. 5.

배스형(bath type) 초음파 처리를 90분간 수행하여 이오노머 용액을 제조한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 수행하여, 연료전지용 막-전극 접합체(MEA)를 제조하였다.A membrane-electrode assembly (MEA) for a fuel cell was prepared in the same manner as in Example 3, except that the ionomer solution was prepared by performing a bath type ultrasonic treatment for 90 minutes.

실시예Example 6. 6.

배스형(bath type) 초음파 처리를 120분간 수행하여 이오노머 용액을 제조한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 수행하여, 연료전지용 막-전극 접합체(MEA)를 제조하였다.A membrane-electrode assembly (MEA) for a fuel cell was prepared in the same manner as in Example 3, except that the ionomer solution was prepared by conducting a bath type ultrasonic treatment for 120 minutes.

<< 비교예Comparative Example >>

비교예Comparative Example 1. One.

초음파 처리 대신 단순 교반(stirring)으로 이오노머 용액을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하여, 연료전지용 막-전극 접합체(MEA)를 제조하였으며, 이 과정에서 제조된 전극 촉매층의 SEM 사진을 도 3에 나타내었다.A membrane-electrode assembly (MEA) for a fuel cell was prepared in the same manner as in Example 1, except that the ionomer solution was prepared by simple stirring instead of the ultrasonic treatment. SEM photographs of the electrode catalyst layer prepared in this process Is shown in Fig.

이오노머 용액 분산 조건Conditions for ionomer solution dispersion 이오노머 클러스터의 입경(nm)Particle size (nm) of ionomer cluster 실시예 1Example 1 Tip sonic (15min.)Type sonic (15 min.) 224224 실시예 2Example 2 Tip sonic (30min.)Type sonic (30 min.) 223223 실시예 3Example 3 Bath sonic (30min.)Bath sonic (30min.) 360360 실시예 4Example 4 Bath sonic (60min.)Bath sonic (60min.) 311311 실시예 5Example 5 Bath sonic (90min.)Bath sonic (90min.) 298298 실시예 6Example 6 Bath sonic (120min.)Bath sonic (120min.) 294294 비교예 1Comparative Example 1 StirringStirring 674674

상기 표 1을 통해 이오노머 용액을 단순 교반한 비교예 1 보다 초음파 처리를 실시한 실시예 1 내지 6에서 이오노머 클러스터의 입경이 현저하게 감소함을 확인할 수 있다.It can be seen from Table 1 that the particle diameters of the ionomer clusters are remarkably reduced in Examples 1 to 6 in which the ionomer solution was subjected to ultrasonic treatment than in Comparative Example 1 in which the ionomer solution was simply stirred.

또한, 도 2 및 도 3의 전극 촉매층 SEM 사진을 비교하였을 때, 비교예 1에 따른 촉매층에 비하여 실시예 1에 따른 촉매층이 훨씬 균일함을 확인할 수 있다.In addition, when the SEM photographs of the electrode catalyst layers of FIGS. 2 and 3 are compared, it can be seen that the catalyst layer of Example 1 is much more uniform than the catalyst layer of Comparative Example 1.

60: 스택
70: 산화제공급부
80: 연료공급부
81: 연료탱크
82: 펌프
60: Stack
70: oxidant supplier
80: fuel supply unit
81: Fuel tank
82: Pump

Claims (10)

1) 이오노머(ionomer)와 용매의 혼합물을 초음파 처리하는 단계; 및
2) 상기 초음파 처리된 혼합물에 촉매를 투입하는 단계
를 포함하는 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법.
1) sonicating a mixture of an ionomer and a solvent; And
2) introducing the catalyst into the ultrasonic treated mixture
And a catalyst layer formed on the catalyst layer.
청구항 1에 있어서, 상기 단계 1)의 초음파 처리는 팁형(tip type) 또는 배스형(bath type)으로 수행되는 것인 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법.The method according to claim 1, wherein the ultrasonic treatment in step 1) is performed in a tip type or a bath type. 청구항 1에 있어서, 상기 단계 1) 완료 후 용매 내에서 이오노머가 뭉쳐져 형성된 단위 입자인 이오노머 클러스터(Cluster)의 평균 입경이 10 nm 내지 500 nm인 것인 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법.The method according to claim 1, wherein an average particle diameter of ionomer clusters is 10 nm to 500 nm, which is a unitary particle formed by aggregating ionomers in the solvent after the completion of the step 1) . 청구항 1에 있어서, 상기 단계 1)의 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 부탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부틸 아세테이트, 에틸렌 글리콜 및 글리세롤로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상인 것인 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법.The electrode catalyst layer for a fuel cell according to claim 1, wherein the solvent of step 1) is one or more selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, butanol, n-propanol, isopropanol, n-butyl acetate, ethylene glycol, and glycerol Wherein the catalyst ink is prepared by a method comprising the steps of: 청구항 1에 있어서, 상기 이오노머는 퍼플루오로설폰산(perfluorosulfonic acid: PFSA)계 고분자 또는 퍼플루오로카복실산(perfluorocarboxylic acid: PFCA)계 고분자인 것인 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법.The method according to claim 1, wherein the ionomer is a perfluorosulfonic acid (PFSA) -based polymer or a perfluorocarboxylic acid (PFCA) -based polymer. 청구항 1에 있어서, 상기 이오노머는 상기 촉매 잉크 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 0.1 중량% 포함되는 것인 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법.[Claim 2] The method according to claim 1, wherein the ionomer is contained in an amount of 0.01 to 0.1% by weight based on the total weight of the catalyst ink. 청구항 1에 있어서, 상기 단계 1)의 용매는 상기 촉매 잉크 총 중량을 기준으로 50 중량% 내지 95 중량% 포함되는 것인 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법. The method according to claim 1, wherein the solvent of step 1) is contained in an amount of 50% by weight to 95% by weight based on the total weight of the catalyst ink. 청구항 1에 있어서, 상기 촉매는 Pt, Pt/C, Pt/Ir, Pt/Ru, Pt/W, Pt/Ni, Pt/Sn, Pt/Mo, Pt/Pd, Pt/Fe, Pt/Cr, Pt/Co, Pt/Ru/W, Pt/Ru/Mo, Pt/Ru/V, Pt/Fe/Co, Pt/Ru/Rh/Ni, Pt/Ru/Sn/W 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 것인 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법. The catalyst of claim 1, wherein the catalyst is selected from the group consisting of Pt, Pt / C, Pt / Ir, Pt / Ru, Pt / W, Pt / Ni, Pt / Sn, Pt / Mo, Pt / Pt / Ru / W, Pt / Ru / Mo, Pt / Ru / V, Pt / Fe / Co, Pt / Ru / Rh / Wherein the catalyst layer is formed on the surface of the catalyst layer. 청구항 1에 있어서, 상기 촉매는 상기 촉매 잉크 총 중량을 기준으로 1 중량% 내지 20 중량% 포함되는 것인 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the catalyst is contained in an amount of 1 wt% to 20 wt% based on the total weight of the catalyst ink. 이오노머(ionomer)와 용매의 혼합물을 초음파 처리하여 형성되고,
상기 용매 내에서 이오노머가 뭉쳐져 형성된 단위 입자인 이오노머 클러스터(Cluster)의 평균 입경이 10 nm 내지 500 nm인 것인 연료전지용 전극 촉매층 형성을 위한 촉매 잉크 형성용 조성물.
A mixture of an ionomer and a solvent is formed by ultrasonic treatment,
Wherein an average particle size of ionomer clusters which are unit particles formed by agglomerating ionomers in the solvent is 10 nm to 500 nm.
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