KR20210036068A - Preparing method of gas diffusion layer for full cell - Google Patents

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KR20210036068A
KR20210036068A KR1020190118031A KR20190118031A KR20210036068A KR 20210036068 A KR20210036068 A KR 20210036068A KR 1020190118031 A KR1020190118031 A KR 1020190118031A KR 20190118031 A KR20190118031 A KR 20190118031A KR 20210036068 A KR20210036068 A KR 20210036068A
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Abstract

The present invention relates to a manufacturing method of a gas diffusion layer for a fuel cell comprising a pre-treatment step by humidification, and to a gas diffusion layer for a fuel cell manufactured therefrom. According to the present invention, it is possible to prevent a decrease in ion permeability of an electrolyte membrane even in a dry or low-humidity environment without additional components such as a humidifier or a catalyst to show excellent economic feasibility.

Description

연료전지용 기체확산층의 제조방법{PREPARING METHOD OF GAS DIFFUSION LAYER FOR FULL CELL}Manufacturing method of gas diffusion layer for fuel cell {PREPARING METHOD OF GAS DIFFUSION LAYER FOR FULL CELL}

본 발명은 가습에 의해 전처리하는 단계를 포함하는 연료전지용 기체확산층을 제조하는 방법, 및 이로부터 제조된 기체확산층을 포함하여 건조하거나 저가습 환경에서도 출력 성능이 우수한 연료전지에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a gas diffusion layer for a fuel cell including pretreatment by humidification, and a fuel cell having excellent output performance even in a dry or low-humidity environment including the gas diffusion layer produced therefrom.

연료전지(fuel cell)는 산소와 수소의 산화·환원 반응을 이용하여, 전자를 생성하는 원리로 구동되며, 수소 전기차의 핵심 부품이다. 또한, 연료전지는 통상적으로 전해질막-전극 접합체(MEA, membrane electrode assembly), 기체확산층(gas diffusion layer, GDL), 분리판, 집전판 등으로 구성된다. 구체적으로, 상기 분리판에는 유로가 존재하여 수소와 산소가 접합체 쪽으로 흘러 들어가게 하는 역할을 하며, 상기 접합체는 산화·환원 반응을 통해 전력을 생산하는 역할을 한다. 또한, 상기 기체확산층은 수소와 산소가 접합체로 퍼져 들어가 반응을 원활히 할 수 있게 해주는 역할을 하며, 통상적으로 기재층과 다공성층으로 구성된다. 이때, 상기 기재층은 다공성층에 강성을 부여하는 역할을 하고, 상기 다공성층은 수소와 산소가 접합체로 확산되어 산화·환원 반응이 원활히 진행되도록 하는 역할을 한다.The fuel cell is driven by the principle of generating electrons by using oxidation and reduction reactions of oxygen and hydrogen, and is a key component of a hydrogen electric vehicle. In addition, the fuel cell is typically composed of an electrolyte membrane-electrode assembly (MEA), a gas diffusion layer (GDL), a separator, a current collector plate, and the like. Specifically, a flow path exists in the separation plate to allow hydrogen and oxygen to flow into the conjugate, and the conjugate serves to generate electric power through an oxidation-reduction reaction. In addition, the gas diffusion layer serves to allow hydrogen and oxygen to spread into the conjugate to facilitate the reaction, and is usually composed of a substrate layer and a porous layer. At this time, the base layer serves to impart rigidity to the porous layer, and the porous layer serves to facilitate the oxidation/reduction reaction by diffusion of hydrogen and oxygen into the conjugate.

이와 관련하여, 한국 공개특허 제2007-0079424호(특허문헌 1)에는 탄소 분말, 용제, 분산제 및 수계 고분자 수지를 포함하는 분산액, 및 플루오로 수지 현탁액을 혼합하여 탄소 슬러리를 제조하는 단계; 탄소 기재에 상기 탄소 슬러리를 도포 및 건조하여 프라이머층을 형성하는 단계; 및 상기 프라이머층 상에 미세다공성층을 형성하고 열처리하는 단계;를 포함하는 연료전지용 기체확산층의 제조방법이 개시되어 있다. In this regard, Korean Patent Application Laid-Open No. 2007-0079424 (Patent Document 1) includes the steps of preparing a carbon slurry by mixing a dispersion containing a carbon powder, a solvent, a dispersant, and a water-based polymer resin, and a fluororesin suspension; Forming a primer layer by applying and drying the carbon slurry on a carbon substrate; And forming a microporous layer on the primer layer and performing heat treatment thereon.

한편, 연료전지에서의 산화·환원 반응은 이온이 전해질막을 투과함으로써 진행되는데, 상기 이온의 투과 특성은 습도의 영향을 크게 받는다. 또한, 연료전지를 포함하는 수소 전기차는 저가습 및 고가습 등의 다양한 환경에서 운행되고 주변 환경에 따른 출력 성능의 변화가 적어야 한다. 예를 들어, 고가습 조건에서의 연료전지는 기체확산층 표면의 기공이나 틈을 통해 수분을 제거할 수 있어 출력 성능 구현에 상대적으로 유리하다. 그러나, 상기 특허문헌 1과 같이 종래 공지된 방법으로 제조된 통상적인 기체확산층을 포함하는 연료전지는 건조하거나 저가습의 환경에서 이온의 전해질막 투과 특성이 부족하여 차량의 출력 특성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. On the other hand, the oxidation/reduction reaction in the fuel cell proceeds when ions permeate the electrolyte membrane, and the permeation characteristics of the ions are greatly influenced by humidity. In addition, a hydrogen electric vehicle including a fuel cell must be operated in various environments such as low humidity and high humidity, and the change in output performance according to the surrounding environment should be small. For example, a fuel cell under high humidity conditions is relatively advantageous in realizing output performance because moisture can be removed through pores or gaps on the surface of the gas diffusion layer. However, a fuel cell including a conventional gas diffusion layer manufactured by a conventionally known method as in Patent Document 1 lacks the electrolyte membrane permeation characteristics of ions in a dry or low-humidity environment, resulting in a problem that the output characteristics of the vehicle are deteriorated. I can.

이에 대한 대안으로, 저가습 조건에서 연료전지에 물을 공급하거나, 촉매를 이용하는 등의 추가적인 장치를 도입하여 차량의 출력 성능의 저하를 방지하는 방안이 제안되었다. 그러나, 수소 전기차에 가습기를 장착하는 경우, 가습기의 원가와 무게 때문에 수소 전기차의 전체적인 연비에 부정적인 영향을 주는 문제가 있다. 또한, 세륨 화합물 등의 촉매를 이용하는 경우, 연료전지의 출력 성능은 우수하나 연료전지의 제조원가가 크게 상승하여 수소 전기차에 적용이 제한되는 한계가 있었다.As an alternative to this, a method of preventing deterioration of the output performance of the vehicle by introducing an additional device such as supplying water to the fuel cell under low humidity conditions or using a catalyst has been proposed. However, when a humidifier is installed on a hydrogen electric vehicle, there is a problem that negatively affects the overall fuel efficiency of the hydrogen electric vehicle due to the cost and weight of the humidifier. In addition, in the case of using a catalyst such as a cerium compound, the output performance of the fuel cell is excellent, but the manufacturing cost of the fuel cell is greatly increased, so that the application to hydrogen electric vehicles is limited.

따라서, 가습기 또는 촉매 등의 추가 구성 없이도 건조하거나 저가습 환경에서도 전해질막의 이온 투과도 저하를 방지하여 연료전지의 출력 특성을 유지할 수 있고 경제성이 우수한 연료전지용 기체확산층, 및 이의 제조방법에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.Therefore, it is possible to maintain the output characteristics of the fuel cell by preventing deterioration of the ion permeability of the electrolyte membrane even in a dry or low-humidity environment without additional configuration of a humidifier or catalyst, and research and development on a gas diffusion layer for fuel cells with excellent economical efficiency and a manufacturing method thereof It is a necessary situation.

한국 공개특허 제2007-0079424호 (공개일: 2007.8.7.)Korean Patent Application Publication No. 2007-0079424 (Publication date: 2007.8.7.)

이에, 본 발명은 가습기 또는 촉매 등의 추가 구성 없이도 건조하거나 저가습 환경에서도 전해질막의 이온 투과도 저하를 방지하여 연료전지의 출력 특성을 유지할 수 있고 경제성이 우수한 연료전지용 기체확산층, 및 이의 제조방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a gas diffusion layer for a fuel cell with excellent economical efficiency and a gas diffusion layer for a fuel cell that can maintain the output characteristics of a fuel cell by preventing a decrease in the ion permeability of the electrolyte membrane even in a dry or low-humidity environment without additional configuration of a humidifier or catalyst, and the like. do.

본 발명은 탄소계 분말을 가습에 의해 전처리하는 단계;The present invention comprises the steps of pre-treating the carbon-based powder by humidification;

전처리된 탄소계 분말 및 바인더를 혼합하여 미세다공성층 조성물을 제조하는 단계;Preparing a microporous layer composition by mixing the pretreated carbon-based powder and a binder;

기재 상에 상기 미세다공성층 조성물을 도포하여 미세다공성층을 제조하는 단계;를 포함하는, 연료전지용 기체확산층의 제조방법을 제공한다.It provides a method of manufacturing a gas diffusion layer for a fuel cell comprising; preparing a microporous layer by applying the microporous layer composition on a substrate.

또한, 본 발명은 탄소계 분말 및 바인더를 혼합하여 미세다공성층 조성물을 제조하는 단계;In addition, the present invention comprises the steps of preparing a microporous layer composition by mixing a carbon-based powder and a binder;

상기 미세다공성층 조성물을 가습에 의해 전처리하는 단계;Pretreating the microporous layer composition by humidification;

전처리된 미세다공성층 조성물을 기재 상에 도포하여 미세다공성층을 제조하는 단계;를 포함하는, 연료전지용 기체확산층의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a gas diffusion layer for a fuel cell comprising; coating the pretreated microporous layer composition on a substrate to prepare a microporous layer.

또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 연료전지용 기체확산층을 제공한다.In addition, the present invention provides a gas diffusion layer for a fuel cell manufactured by the above method.

또한, 본 발명은 상기 연료전지용 기체확산층을 포함하는 연료전지를 제공한다.In addition, the present invention provides a fuel cell including the gas diffusion layer for the fuel cell.

본 발명에 따른 연료전지용 기체확산층의 제조방법은 미세기공을 다량 포함하는 기체확산층을 제조할 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 방법으로 제조된 연료전지용 기체확산층을 포함하는 연료전지는 가습기 또는 촉매 등의 추가 구성 없이도 건조하거나 저가습 환경에서도 전해질막의 이온 투과도 및 이온 전도 속도 저하가 방지되어 연료전지의 출력 특성을 유지할 수 있고 경제성이 우수하다.The method of manufacturing a gas diffusion layer for a fuel cell according to the present invention can produce a gas diffusion layer including a large amount of micropores. Accordingly, the fuel cell including the gas diffusion layer for fuel cells manufactured by the method according to the present invention is prevented from lowering the ion permeability and ion conduction rate of the electrolyte membrane even in a dry or low-humidity environment without an additional configuration such as a humidifier or catalyst, and thus the output of the fuel cell It can maintain characteristics and has excellent economics.

도 1은 본 발명의 일실시예의 기체확산층의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 연료전지의 단면도이다.
도 3은 실시예 1에서 측정한 전처리 시간에 따른 기체확산층의 기공 분포도 변화 그래프이다.
도 4는 실시예 1에서 측정한 수증기 처리 시간에 따른 기체확산층의 미세기공의 총 부피 변화 그래프이다.
도 5는 실시예 2에서 측정한 연료전지 스택의 수증기 처리 시간에 따른 출력 전압 변화 그래프이다.
1 is a cross-sectional view of a gas diffusion layer according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a fuel cell according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph of changes in the pore distribution of the gas diffusion layer according to the pretreatment time measured in Example 1. FIG.
4 is a graph showing the change in the total volume of micropores in the gas diffusion layer according to the steam treatment time measured in Example 1. FIG.
5 is a graph of output voltage change according to steam treatment time of a fuel cell stack measured in Example 2. FIG.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.In the present specification, when a member is said to be positioned "on" another member, this includes not only the case where the member is in contact with the other member, but also the case where another member exists between the two members.

연료전지용 기체확산층의 제조방법Method of manufacturing gas diffusion layer for fuel cell

본 발명의 일실시예에 따른 연료전지용 기체확산층의 제조방법은 전처리하는 단계; 미세다공성층 조성물을 제조하는 단계; 및 미세다공성층을 제조하는 단계;를 포함한다.A method of manufacturing a gas diffusion layer for a fuel cell according to an embodiment of the present invention includes the steps of: pre-treating; Preparing a microporous layer composition; And preparing a microporous layer.

이때, 상기 제조방법은 가습에 의해 전처리하는 단계를 통해 탄소계 분말 내 탄소와 수분이 반응하여 기화함으로써 탄소계 분말 내 미세기공의 생성을 향상시킨다. 이로 인해, 상술한 바와 같은 방법으로 제조된 기체확산층은 건조하거나 저가습 환경에서도 전해질막의 이온투과도 및 이온전도 속도의 저하가 방지되어 연료전지의 출력 특성이 유지되는 효과가 있다.In this case, the manufacturing method improves the generation of micropores in the carbon-based powder by reacting and vaporizing carbon and moisture in the carbon-based powder through a pretreatment step by humidification. For this reason, the gas diffusion layer manufactured by the above-described method has the effect of maintaining the output characteristics of the fuel cell by preventing the decrease in the ion permeability and the ion conduction rate of the electrolyte membrane even in a dry or low-humidity environment.

전처리하는 단계Pre-treatment steps

본 단계에서는 탄소계 분말을 가습에 의해 전처리한다.In this step, the carbon-based powder is pretreated by humidification.

상기 탄소계 분말은 카본블랙(carbon black), 활성탄소(active carbon) 분말, 활성탄소섬유, 카본에어로졸(carbon aero-sol), 탄소나노튜브(carbon nanotube), 탄소나노섬유(carbon nanofiber), 탄소나노혼(carbon nanohorn) 및 흑연(graphite) 분말로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The carbon-based powder is carbon black, active carbon powder, activated carbon fiber, carbon aero-sol, carbon nanotube, carbon nanofiber, carbon It may include at least one selected from the group consisting of a carbon nanohorn and graphite powder.

상기 탄소계 분말은 평균 직경이 10nm 내지 1,000㎛, 또는 50nm 내지 800㎛일 수 있다.The carbon-based powder may have an average diameter of 10 nm to 1,000 μm, or 50 nm to 800 μm.

상기 전처리는 300 내지 1,000 ℃, 또는 450 내지 900 ℃의 수증기를 1 내지 40 분, 또는 3 내지 30 분 동안 처리할 수 있다. 상기 전처리시 수증기의 온도 및 처리 시간이 상기 범위 내일 경우, 미세다공성층의 기공분율이 증가하여 제조된 전지의 출력 특성이 향상될 수 있다.The pretreatment may be performed with water vapor at 300 to 1,000° C., or 450 to 900° C. for 1 to 40 minutes, or 3 to 30 minutes. When the temperature and treatment time of the water vapor during the pretreatment are within the above ranges, the porosity of the microporous layer increases, so that the output characteristics of the manufactured battery may be improved.

상기 전처리된 탄소계 분말은 평균 기공율이 60 내지 80 %, 65 내지 75 %, 또는 67.5 내지 73 %이고, 100nm 이하, 또는 1 내지 100 nm의 직경을 갖는 미세기공을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 전처리된 탄소계 분말은 평균 기공율이 적절하고 미세기공을 포함하여 산화·환원 반응시 생성된 물을 미세기공 내에 머금었다가 공급되는 기체에 수분을 제공함으로써 전해질막의 이온투과도 및 이온전도 속도를 적절하게 유지시켜 전지의 출력 특성의 저하를 방지할 수 있다.The pretreated carbon-based powder has an average porosity of 60 to 80%, 65 to 75%, or 67.5 to 73%, and may include micropores having a diameter of 100 nm or less, or 1 to 100 nm. As described above, the pretreated carbon-based powder has an appropriate average porosity and contains the water generated during the oxidation/reduction reaction, including micropores, in the micropores, and provides moisture to the supplied gas, so that the ion permeability and ion conduction rate of the electrolyte membrane. It is possible to prevent the deterioration of the output characteristics of the battery by properly maintaining.

미세다공성층 조성물을 제조하는 단계Preparing a microporous layer composition

본 단계에서는 전처리된 탄소계 분말 및 바인더를 혼합하여 미세다공성층 조성물을 제조한다.In this step, the pretreated carbon-based powder and a binder are mixed to prepare a microporous layer composition.

상기 바인더는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 테트라플루오르에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오르에틸렌-헥사플루오르프로필렌 공중합체(FEP), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ETFE) 및 폴리플루오로비닐리덴(PVDF)로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The binder is polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), It may contain at least one selected from the group consisting of tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE) and polyfluorovinylidene (PVDF).

상기 미세다공성층 조성물은 100 중량부의 전처리된 탄소계 분말 및 5 내지 100 중량부, 또는 10 내지 80 중량부의 바인더를 포함할 수 있다. The microporous layer composition may include 100 parts by weight of the pretreated carbon-based powder and 5 to 100 parts by weight, or 10 to 80 parts by weight of a binder.

또한, 상기 미세다공성층 조성물은 25℃에서의 점도가 10 내지 500,000 cps, 또는 100 내지 100,000 cps일 수 있다. 상기 미세다공성층 조성물의 점도가 상기 범위 내일 경우, 미세다공성층 형성이 용이한 효과가 있다.In addition, the microporous layer composition may have a viscosity of 10 to 500,000 cps, or 100 to 100,000 cps at 25°C. When the viscosity of the microporous layer composition is within the above range, there is an effect of easy formation of the microporous layer.

상기 미세다공성층 조성물은 통상적으로 미세다공성층 제조시 조성물에 포함될 수 있는 첨가제, 예를 들어, 분산제, 용매 등을 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 분산제 및 용매 등의 첨가제는 통상적으로 기체확산층 제조시 조성물에 사용할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않는다.The microporous layer composition may additionally include additives, for example, a dispersant, a solvent, etc. that may be included in the composition when the microporous layer is manufactured. In this case, the additives such as the dispersant and the solvent are not particularly limited as long as they can be used in the composition when preparing the gas diffusion layer.

미세다공성층을 제조하는 단계Step of preparing a microporous layer

본 단계에서는 기재 상에 상기 미세다공성층 조성물을 도포하여 미세다공성층을 제조한다.In this step, a microporous layer is prepared by applying the microporous layer composition on a substrate.

상기 기재는 통상적으로 연료전지용 기체확산층에 사용할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않으나, 공지된 방법에 따라 직접 합성된 것을 사용하거나, 시판되는 제품을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 기재는 탄소계 소재로 이루어진 다공성 소재일 수 있다.The base material is not particularly limited as long as it can be used for a gas diffusion layer for a fuel cell in general, but it may be directly synthesized according to a known method, or a commercially available product may be used. For example, the substrate may be a porous material made of a carbon-based material.

예를 들어, 상기 기재는 탄소 종이, 탄소 섬유, 탄소 펠트 및 탄소 시트로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 기재는 탄소 섬유를 포함할 수 있다.For example, the substrate may include at least one selected from the group consisting of carbon paper, carbon fiber, carbon felt, and carbon sheet. Specifically, the substrate may include carbon fibers.

예를 들어, 상기 기재로는 공지된 방법에 따라 제조되거나 시판되는 탄소섬유 매트릭스를 사용하거나, 상기 탄소섬유 매트릭스를 함침액에 함침 및 건조하여 제조한 것일 수 있다. 이때, 상기 함침액은 탄소전구체 및 레진을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 상기 탄소전구체는 레이온(rayon)계, 폴리아크릴로니트릴(PAN)계, 피치(pitch)계 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 레진은, 예를 들어, 상기 바인더에서 설명한 바와 같은 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 함침은 1회 내지 수회 반복할 수 있고, 상기 건조는 상온 내지 40℃에서 수행할 수 있다.For example, as the substrate, a carbon fiber matrix manufactured according to a known method or a commercially available carbon fiber matrix may be used, or the carbon fiber matrix may be impregnated and dried in an impregnating solution. At this time, the impregnation liquid may include a carbon precursor and a resin, for example, the carbon precursor may include rayon-based, polyacrylonitrile (PAN)-based, pitch-based, and the like. . In addition, the resin may be, for example, the same as described in the binder. In addition, the impregnation may be repeated once to several times, and the drying may be performed at room temperature to 40°C.

예를 들어. 상기 도포는 기재의 일면에 상기 미세다공성층 조성물을 도포할 수 있다. 이때, 상기 도포는 통상적으로 기재를 코팅하는 방법이라면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들어, 다이(die) 코팅, 코마(comma) 코팅, 바(bar) 코팅, 그라비어(gravure) 코팅, 나이프(knife) 코팅 등의 방법을 이용할 수 있다.E.g. The application may apply the microporous layer composition to one surface of the substrate. At this time, the application is not particularly limited as long as it is a method of coating the substrate in general, and for example, die coating, comma coating, bar coating, gravure coating, knife A method such as coating can be used.

또한, 상기 도포는 제조된 미세다공성층의 평균 두께가 10 내지 200 ㎛, 또는 30 내지 100 ㎛가 되도록 수행할 수 있다.In addition, the coating may be performed such that the average thickness of the prepared microporous layer is 10 to 200 µm, or 30 to 100 µm.

또한, 상기 제조방법은 상기 미세다공성층이 형성된 기재를 열처리하는 단계;를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the manufacturing method may further include a step of heat-treating the substrate on which the microporous layer is formed.

열처리하는 단계Heat treatment step

본 단계에서는 상기 미세다공성층이 형성된 기재를 열처리하여 기체확산층을 제조한다. 상기 열처리를 통해 미세다공성층 내 탄소계 분말의 결정성을 향상시켜 제조된 연료전지의 전기전도도 및 내구성을 향상시키는 효과가 있다.In this step, the substrate on which the microporous layer is formed is heat-treated to prepare a gas diffusion layer. Through the heat treatment, there is an effect of improving the electrical conductivity and durability of the manufactured fuel cell by improving the crystallinity of the carbon-based powder in the microporous layer.

이때, 상기 열처리는 3,000℃ 이하, 500 내지 3,000 ℃, 또는 700 내지 2,500 ℃에서 30 분 이하, 5 내지 30 분, 또는 10 내지 20 분 동안 수행할 수 있다. 상기 열처리시 온도 및 처리 시간이 상기 범위 내일 경우, 제조된 연료전지의 전기전도도 및 내구성이 향상되는 효과가 있다. 만약, 열처리시 온도가 과도하게 높거나 과도하게 장시간 지속될 경우, 연료전지의 전기전도도 및 내구성을 저해할 수 있다.In this case, the heat treatment may be performed at 3,000° C. or less, 500 to 3,000° C., or 700 to 2,500° C. for 30 minutes or less, 5 to 30 minutes, or 10 to 20 minutes. When the temperature and treatment time during the heat treatment are within the above ranges, there is an effect of improving the electrical conductivity and durability of the manufactured fuel cell. If, during the heat treatment, the temperature is excessively high or sustained for an excessively long time, the electrical conductivity and durability of the fuel cell may be impaired.

연료전지용 기체확산층의 제조방법Method of manufacturing gas diffusion layer for fuel cell

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료전지용 기체확산층의 제조방법은 미세다공성층 조성물을 제조하는 단계; 상기 미세다공성층 조성물을 전처리하는 단계; 및 미세다공성층을 제조하는 단계;를 포함한다.In addition, a method of manufacturing a gas diffusion layer for a fuel cell according to another embodiment of the present invention includes the steps of preparing a microporous layer composition; Pre-treating the microporous layer composition; And preparing a microporous layer.

미세다공성층 조성물을 제조하는 단계Preparing a microporous layer composition

본 단계에서는 미세다공성층 조성물을 제조한다.In this step, a microporous layer composition is prepared.

상기 미세다공성층 조성물은 상기 기체확산층의 제조방법에서 설명한 바와 같다. 예를 들어, 상기 미세다공성층 조성물은 100 중량부의 탄소계 분말 및 5 내지 100 중량부, 또는 10 내지 80 중량부의 바인더를 포함할 수 있다.The microporous layer composition is as described in the method of manufacturing the gas diffusion layer. For example, the microporous layer composition may include 100 parts by weight of carbon-based powder and 5 to 100 parts by weight, or 10 to 80 parts by weight of a binder.

전처리하는 단계Pre-treatment steps

본 단계에서는 상기 미세다공성층 조성물을 가습에 의해 전처리한다. 이때, 상기 전처리를 통해 미세다공성층 조성물의 탄소계 분말 내 탄소와 수분이 반응하여 기화함으로써 미세다공성층 내 미세기공의 함량을 향상시킨다. 이로 인해, 상술한 바와 같은 방법으로 제조된 기체확산층은 건조하거나 저가습 환경에서도 전해질막의 이온투과도 및 이온 전도 속도의 저하가 방지되어 연료전지의 출력 성능이 유지되는 효과가 있다.In this step, the microporous layer composition is pretreated by humidification. At this time, through the pretreatment, carbon and moisture in the carbon-based powder of the microporous layer composition react and vaporize, thereby improving the content of micropores in the microporous layer. For this reason, the gas diffusion layer manufactured by the above-described method is effective in maintaining the output performance of the fuel cell by preventing the decrease in the ion permeability and the ion conduction rate of the electrolyte membrane even in a dry or low-humidity environment.

상기 전처리로는 300 내지 1,000 ℃, 또는 450 내지 900 ℃의 수증기를 1 내지 40 분, 또는 3 내지 30 분 동안 처리할 수 있다. 또한, 상기 전처리는 상기 기체확산층의 제조방법에서 설명한 바와 같다.As the pretreatment, water vapor at 300 to 1,000° C., or 450 to 900° C. may be treated for 1 to 40 minutes, or 3 to 30 minutes. In addition, the pretreatment is as described in the method of manufacturing the gas diffusion layer.

미세다공성층을 제조하는 단계Step of preparing a microporous layer

본 단계에서는 전처리된 미세다공성층 조성물을 기재 상에 도포하여 미세다공성층을 제조한다. 이때, 상기 도포는 상기 기체확산층의 제조방법에서 설명한 바와 같다.In this step, a microporous layer is prepared by applying the pretreated microporous layer composition on a substrate. At this time, the coating is as described in the method for manufacturing the gas diffusion layer.

열처리하는 단계Heat treatment step

또한, 상기 제조방법은 상기 미세다공성층이 형성된 기재를 열처리하는 단계;를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the manufacturing method may further include a step of heat-treating the substrate on which the microporous layer is formed.

본 단계에서는 상기 미세다공성층이 형성된 기재를 열처리하여 기체확산층을 제조한다. 이때, 상기 열처리는 상기 기체확산층의 제조방법에서 설명한 바와 같다.In this step, the substrate on which the microporous layer is formed is heat-treated to prepare a gas diffusion layer. In this case, the heat treatment is as described in the method of manufacturing the gas diffusion layer.

상술한 바와 같이 제조된 연료전지용 기체확산층은 미세다공성층 내 미세다공을 다량 포함하여, 저가습 환경에서도 전해질막에 수분을 적절히 공급하여 전해질막의 이온투과도 및 이온 전도 속도를 유지시켜 연료전지의 출력 특성 저하를 방지할 수 있다.The gas diffusion layer for a fuel cell prepared as described above contains a large amount of microporosity in the microporous layer, and by properly supplying moisture to the electrolyte membrane even in a low-humidity environment to maintain the ion permeability and ion conduction rate of the electrolyte membrane, the output characteristics of the fuel cell It can prevent deterioration.

반면, 상술한 바와 같이 가습에 의해 전처리된 탄소계 분말을 사용하거나, 미세다공성층 조성물을 가습에 의해 전처리하는 것이 아니라, 기재 상에 미세다공성층을 형성한 후 가습 처리할 경우, 기재까지도 가습처리되어 기재 내 미세기공이 형성되어 전자의 이동 경로의 감소로 인해 기재의 전기전도도가 감소함으로써 연료전지의 출력 성능이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 기재를 상술한 바와 같은 고온의 수증기를 이용하여 처리할 경우, 기재가 손상되거나 휘는 문제가 발생할 수도 있다.On the other hand, if the carbon-based powder pretreated by humidification as described above is not used or the microporous layer composition is not pretreated by humidification, but a microporous layer is formed on the substrate and then humidified, even the substrate is subjected to humidification. As a result, micropores are formed in the substrate, and the electrical conductivity of the substrate decreases due to a decrease in the movement path of electrons, thereby deteriorating the output performance of the fuel cell. In addition, when the substrate is treated with high-temperature water vapor as described above, the substrate may be damaged or warped.

연료전지용 기체확산층Gas diffusion layer for fuel cells

또한, 본 발명에 따른 연료전지용 기체확산층은 상술한 방법으로 제조된다. 도 1을 참조하면, 상기 연료전지용 기체확산층(100)은 기재(20) 및 상기 기재의 일면에 형성된 미세다공성층(10)을 포함한다. 예를 들어, 상기 기재(20) 및 미세다공성층(10)은 상기 제조방법에서 설명한 바와 같다.In addition, the gas diffusion layer for a fuel cell according to the present invention is manufactured by the above-described method. Referring to FIG. 1, the gas diffusion layer 100 for a fuel cell includes a substrate 20 and a microporous layer 10 formed on one surface of the substrate. For example, the substrate 20 and the microporous layer 10 are as described in the manufacturing method.

종래 기체확산층과 비교하여, 본 발명에 따른 기체확산층은 미세기공층 내 미세기공을 다량 포함하여 미세기공 내 수분을 저장했다가 저가습 조건에서 전해질막에 수분을 제공하여 전해질막의 이온투과도 및 이온전도 속도의 저하를 방지함으로써 주변 환경에 따른 연료전지의 출력 특성의 저하를 방지하는 효과가 있다.Compared with the conventional gas diffusion layer, the gas diffusion layer according to the present invention contains a large amount of micropores in the microporous layer, stores moisture in the micropores, and provides moisture to the electrolyte membrane under low humidity conditions, so that the ion permeability and ion conduction of the electrolyte membrane. By preventing a decrease in speed, there is an effect of preventing a decrease in output characteristics of the fuel cell according to the surrounding environment.

연료전지Fuel cell

본 발명에 따른 연료전지는 상술한 바와 같은 연료전지용 기체확산층을 포함한다. 또한, 상기 연료전지는 상기 기체확산층 이외에 통상적으로 연료전지에 포함될 수 있는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 연료전지는 전해질막-전극 접합체(MEA), 분리판, 집전판 등을 추가로 포함할 수 있다.The fuel cell according to the present invention includes a gas diffusion layer for a fuel cell as described above. In addition, the fuel cell may include a fuel cell that can be included in a conventional fuel cell in addition to the gas diffusion layer. For example, the fuel cell may further include an electrolyte membrane-electrode assembly (MEA), a separator, and a current collector plate.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 연료전지(A)는 전해질막(210), 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)를 포함하는 전해질막-전극 접합체(200); 상기 접합체의 양면에 형성된 기체확산층(101, 102); 상기 기체확산층의 양면에 형성된 분리판(301, 302); 및 상기 기체확산층(101, 102)의 측면부를 지지하는 가스켓(400);을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the fuel cell A according to the present invention includes an electrolyte membrane-electrode assembly 200 including an electrolyte membrane 210, a first electrode 221, and a second electrode 222; Gas diffusion layers (101, 102) formed on both sides of the assembly; Separation plates 301 and 302 formed on both sides of the gas diffusion layer; And a gasket 400 supporting side surfaces of the gas diffusion layers 101 and 102.

상기 연료전지는 출력전압이 0.6 내지 0.8 V, 0.63 내지 0.75 V, 또는 0.66 내지 0.70 V일 수 있다.The fuel cell may have an output voltage of 0.6 to 0.8 V, 0.63 to 0.75 V, or 0.66 to 0.70 V.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 연료전지는 건조하거나 저가습 환경에서도 출력 전압이 높아 출력 성능이 우수하다.The fuel cell according to the present invention as described above has high output voltage even in a dry or low-humidity environment, and thus has excellent output performance.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, these examples are only intended to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples in any sense.

[실시예][Example]

실시예 1. 기체확산층의 제조Example 1. Preparation of gas diffusion layer

100 중량부의 카본 블랙 및 60 중량부의 바인더(폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE))를 혼합하여 미세다공성층 조성물을 제조하였다. 이후 상기 미세다공성층 조성물에 750℃의 수증기를 3 내지 30분 동안 전처리하였다. 이후 전처리된 미세다공성층 조성물을 기재(탄소 섬유로 구성)의 일면에 도포하고 2,200℃에서 15분 동안 열처리하여 두께 80㎛의 미세다공성층을 포함하는 기체확산층을 제조하였다.A microporous layer composition was prepared by mixing 100 parts by weight of carbon black and 60 parts by weight of a binder (polytetrafluoroethylene (PTFE)). Thereafter, the microporous layer composition was pretreated with water vapor at 750° C. for 3 to 30 minutes. Thereafter, the pretreated microporous layer composition was applied to one side of a substrate (consisting of carbon fibers) and heat-treated at 2,200° C. for 15 minutes to prepare a gas diffusion layer including a microporous layer having a thickness of 80 μm.

시험예 1. Test Example 1.

실시예 1의 수증기에 의한 전처리 시간에 따른 기체확산층의 기공분포도 및 직경 100nm 이하의 미세기공의 기공량을 측정하여 도 3 및 도 4에 나타냈다.The pore distribution of the gas diffusion layer according to the pretreatment time with water vapor of Example 1 and the amount of pores of micropores having a diameter of 100 nm or less were measured and shown in FIGS. 3 and 4.

구체적으로, 기체확산층의 기공분포도 및 미세기공의 기공량은 수은 다공도 측정법(ISO 15901-1)에 기재된 방법으로 측정하였으며, 이때, 평가 조건은 관입 시험기(penetrometer: Solid, Bulb 3 cc)를 이용하고, 수증기 부피는 1.19cc로 공급하고, 압력은 약60,000psi로 하였다.Specifically, the pore distribution of the gas diffusion layer and the amount of micropores were measured by the method described in the mercury porosity measurement method (ISO 15901-1), and in this case, the evaluation condition was a penetrometer (solid, bulb 3 cc) , The water vapor volume was supplied at 1.19cc, and the pressure was about 60,000psi.

도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, 수증기에 노출되는 시간에 따라 기공 분포도 및 미세기공의 양이 변했으며, 수증기에 노출되는 시간이 과도할 경우, 탄소계 분말 내 탄소 결합 자체가 붕괴되어 오히려 미세기공의 양이 감소함을 알 수 있었다.As shown in FIGS. 3 and 4, the pore distribution and the amount of micropores were changed according to the time exposed to water vapor, and when the time to be exposed to water vapor was excessive, the carbon bonds in the carbon-based powder itself collapsed. It was found that the amount of pores decreased.

실시예 2. 연료전지 스택의 제조Example 2. Manufacture of fuel cell stack

실시예 1의 기체확산층을 사용하여 연료전지 스택을 구성한 뒤 전기화학적 성능 평가를 실시하였다. 구체적으로, 실시예 1의 기체확산층을 전해질막-전극 접합체의 양면이 되는 애노드 및 캐소드용 촉매층의 표면에 접합하고, 기체확산층의 타면에 분리판을 접합하고, 분리판의 타면에 집전판을 접합하여 연료전지 스택을 제조하였다(도 2 참조).After configuring a fuel cell stack using the gas diffusion layer of Example 1, electrochemical performance evaluation was performed. Specifically, the gas diffusion layer of Example 1 was bonded to the surfaces of the anode and cathode catalyst layers that are both sides of the electrolyte membrane-electrode assembly, the separation plate was bonded to the other side of the gas diffusion layer, and the current collector plate was bonded to the other side of the separation plate. Thus, a fuel cell stack was manufactured (see FIG. 2).

시험예 2. 연료전지 스택의 출력 성능 평가Test Example 2. Evaluation of output performance of fuel cell stack

실시예 2의 연료전지 스택의 전기화학적 성능으로는 연료전지 25cm2의 단일 셀(single cell)을 기준으로 출력 전압을 측정하였고, 이때, 전기화학적 성능은 전기화학적 성능 측정기(제조사: Won-A Tech Co., Korea)를 사용하였으며, 측정된 결과는 도 5에 나타냈다.As the electrochemical performance of the fuel cell stack of Example 2 , the output voltage was measured based on a single cell of 25 cm 2 of the fuel cell, and in this case, the electrochemical performance was an electrochemical performance meter (manufacturer: Won-A Tech. Co., Korea) was used, and the measured results are shown in FIG. 5.

이때, 실시예 2의 연료전지 스택의 전기화학적 성능 측정시 사용한 조건은 다음과 같다.At this time, the conditions used to measure the electrochemical performance of the fuel cell stack of Example 2 are as follows.

- 연료전지 셀 입구 온도= 65℃-Fuel cell inlet temperature= 65℃

- 수소 애노드/공기 캐소드 상대 습도(RH)= 100%/100%-Hydrogen anode/air cathode relative humidity (RH) = 100%/100%

- 수소 애노드/공기 캐소드 화학양론비(S.R.) = 1.5/2.0-Hydrogen anode/air cathode stoichiometric ratio (S.R.) = 1.5/2.0

도 4 및 5에서 보는 바와 같이, 미세기공의 양이 증가함에 따라 연료전지 스택의 출력 성능도 향상되었다. 그러나, 수증기로 30분 동안 처리된 조성물을 이용하여 제조된 기체확산층은 미세기공의 양이 감소하여 연료전지의 출력도 감소하였다. 이는, 수증기에 과도하게 노출될 경우, 탄소계 분말 내 카본 간의 결합이 붕괴되어 이온의 전도 경로가 끊어지거나 미세기공이 감소하여 연료전지의 출력에 불리하게 작용된 결과로 판단된다.4 and 5, as the amount of micropores increased, the output performance of the fuel cell stack was also improved. However, in the gas diffusion layer prepared using the composition treated with water vapor for 30 minutes, the amount of micropores decreased, and the output of the fuel cell was also reduced. This is judged to be a result of adversely affecting the output of the fuel cell due to excessive exposure to water vapor, breakdown of bonds between carbons in the carbon-based powder, disruption of the conduction path of ions, or decrease in micropores.

실시예 3. Example 3.

수증기의 온도 및 전처리 시간을 하기 표 1에 기재한 바와 같이 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 기체확산층을 제조하였다. A gas diffusion layer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the temperature and pretreatment time of water vapor were adjusted as shown in Table 1 below.

이후 상기 기체확산층을 이용하여 실시예 2와 동일한 방법으로 연료전지 스택을 제조하였다.Thereafter, a fuel cell stack was manufactured in the same manner as in Example 2 using the gas diffusion layer.

시험예 3. Test Example 3.

실시예 3의 기체확산층의 기공율 및 실시예 3의 연료전지 스택의 출력 성능을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타냈다. 이때, 기체확산층의 기공율은 시험예 1와 같이 수은 다공도 측정법(ISO 15901-1)에 기재된 방법으로 측정하였고, 연료전지 스택의 출력 성능은 시험예 2와 동일한 방법으로 측정하였다. The porosity of the gas diffusion layer of Example 3 and the output performance of the fuel cell stack of Example 3 were measured, and the results are shown in Table 1. At this time, the porosity of the gas diffusion layer was measured by the method described in the mercury porosity measurement method (ISO 15901-1) as in Test Example 1, and the output performance of the fuel cell stack was measured by the same method as in Test Example 2.

수증기 온도(℃)Water vapor temperature (℃) 전처리 시간(분)Pre-treatment time (minutes) 기체확산층의 기공율(%)Porosity of gas diffusion layer (%) 연료전지의 출력 전압(V)Output voltage of fuel cell (V) -- -- 6767 0.660.66 450450 33 67.167.1 0.660.66 450450 55 67.967.9 0.660.66 450450 1010 68.768.7 0.660.66 450450 1515 69.269.2 0.6620.662 450450 3030 68.168.1 0.6610.661 600600 33 67.267.2 0.6610.661 600600 55 68.468.4 0.6620.662 600600 1010 69.969.9 0.6620.662 600600 1515 71.471.4 0.6650.665 600600 3030 70.770.7 0.6630.663 750750 33 67.867.8 0.6620.662 750750 55 68.168.1 0.6650.665 750750 1010 69.769.7 0.6650.665 750750 1515 72.872.8 0.6670.667 750750 3030 71.671.6 0.6660.666 900900 33 68.168.1 0.6610.661 900900 55 68.468.4 0.6620.662 900900 1010 68.668.6 0.6610.661 900900 1515 69.969.9 0.6610.661 900900 3030 68.768.7 0.6610.661

표 1에서 보는 바와 같이, 450 내지 900 ℃의 수증기로 3 내지 30 분 동안 전처리했을 때, 기체확산층의 기공율이 67 내지 75 %로 적절하고, 이로 인해 이를 포함하는 연료전지 스택의 출력 전압이 0.66V 이상으로 우수했다. As shown in Table 1, when pre-treatment with water vapor at 450 to 900°C for 3 to 30 minutes, the porosity of the gas diffusion layer is appropriate to 67 to 75%, and thus the output voltage of the fuel cell stack including the same is 0.66V It was excellent above.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기체확산층은 미세기공을 다량 포함하고 기공율이 적절하여, 건조하거나 저가습 조건에서도 이를 포함하는 연료전지의 전해질막의 이온투과도 및 이온전도 속도의 저하가 방지되어 주변 환경에 따른 연료전지의 출력 특성의 저하가 방지됨을 알 수 있었다.As described above, the gas diffusion layer according to the present invention includes a large amount of micropores and has an appropriate porosity, so that the decrease in the ion permeability and the ion conduction rate of the electrolyte membrane of the fuel cell including the same is prevented even in dry or low humidity conditions It was found that the deterioration of the output characteristics of the fuel cell was prevented.

Claims (12)

탄소계 분말을 가습에 의해 전처리하는 단계;
전처리된 탄소계 분말 및 바인더를 혼합하여 미세다공성층 조성물을 제조하는 단계; 및
기재 상에 상기 미세다공성층 조성물을 도포하여 미세다공성층을 제조하는 단계;를 포함하는, 연료전지용 기체확산층의 제조방법.
Pre-treating the carbon-based powder by humidification;
Preparing a microporous layer composition by mixing the pretreated carbon-based powder and a binder; And
A method for producing a gas diffusion layer for a fuel cell comprising; preparing a microporous layer by coating the microporous layer composition on a substrate.
청구항 1에 있어서,
상기 탄소계 분말은 카본블랙, 활성탄소분말, 활성탄소섬유, 카본에어로졸, 탄소나노튜브, 탄소나노섬유, 탄소나노혼 및 흑연분말로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 연료전지용 기체확산층의 제조방법.
The method according to claim 1,
The carbon-based powder comprises at least one selected from the group consisting of carbon black, activated carbon powder, activated carbon fiber, carbon aerosol, carbon nanotube, carbon nanofiber, carbon nanohorn, and graphite powder. Manufacturing method.
청구항 1에 있어서,
상기 전처리 단계에서는 300 내지 1,000 ℃의 수증기를 1 내지 40 분 동안 처리하는, 연료전지용 기체확산층의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the pretreatment step, a method of manufacturing a gas diffusion layer for a fuel cell, in which water vapor of 300 to 1,000° C. is treated for 1 to 40 minutes.
청구항 1에 있어서,
상기 전처리된 탄소계 분말은 평균 기공율이 60 내지 80 %이고, 100nm 이하의 직경을 갖는 미세기공을 포함하는, 연료전지용 기체확산층의 제조방법.
The method according to claim 1,
The pretreated carbon-based powder has an average porosity of 60 to 80% and includes micropores having a diameter of 100 nm or less.
청구항 1에 있어서,
상기 바인더는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 테트라플루오르에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오르에틸렌-헥사플루오르프로필렌 공중합체(FEP), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ETFE) 및 폴리플루오로비닐리덴(PVDF)로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 연료전지용 기체확산층의 제조방법.
The method according to claim 1,
The binder is polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), A method for producing a gas diffusion layer for a fuel cell, comprising at least one selected from the group consisting of tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE) and polyfluorovinylidene (PVDF).
청구항 1에 있어서,
상기 미세다공성층 조성물은 100 중량부의 전처리된 탄소계 분말 및 5 내지 100 중량부의 바인더를 포함하는, 연료전지용 기체확산층의 제조방법.
The method according to claim 1,
The microporous layer composition comprises 100 parts by weight of pretreated carbon-based powder and 5 to 100 parts by weight of a binder.
탄소계 분말 및 바인더를 혼합하여 미세다공성층 조성물을 제조하는 단계;
상기 미세다공성층 조성물을 가습에 의해 전처리하는 단계; 및
전처리된 미세다공성층 조성물을 기재 상에 도포하여 미세다공성층을 제조하는 단계;를 포함하는, 연료전지용 기체확산층의 제조방법.
Mixing a carbon-based powder and a binder to prepare a microporous layer composition;
Pretreating the microporous layer composition by humidification; And
A method of manufacturing a gas diffusion layer for a fuel cell comprising; applying the pretreated microporous layer composition on a substrate to prepare a microporous layer.
청구항 7에 있어서,
상기 미세다공성층 조성물은 100 중량부의 탄소계 분말 및 5 내지 100 중량부의 바인더를 포함하는, 연료전지용 기체확산층의 제조방법.
The method of claim 7,
The microporous layer composition comprises 100 parts by weight of carbon-based powder and 5 to 100 parts by weight of a binder.
청구항 7에 있어서,
상기 전처리 단계에서는 300 내지 1,000 ℃의 수증기를 1 내지 40 분 동안 처리하는, 연료전지용 기체확산층의 제조방법.
The method of claim 7,
In the pretreatment step, a method of manufacturing a gas diffusion layer for a fuel cell, in which water vapor of 300 to 1,000° C. is treated for 1 to 40 minutes.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 연료전지용 기체확산층. A gas diffusion layer for a fuel cell manufactured by the method according to any one of claims 1 to 9. 청구항 10의 연료전지용 기체확산층을 포함하는 연료전지.A fuel cell comprising a gas diffusion layer for a fuel cell of claim 10. 청구항 11에 있어서,
상기 연료전지는 출력전압이 0.6 내지 0.8 V인, 연료전지.
The method of claim 11,
The fuel cell has an output voltage of 0.6 to 0.8 V.
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