KR20220108913A - fluorine resin electrolyte membrane and fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 불소수지를 포함하는 전해질막 및 이를 구비한 연료 전지에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolyte membrane comprising a fluororesin and a fuel cell having the same.
연료전지는 연료(수소 또는 메탄올)와 산화제(산소)를 전기화학적으로 반응시켜 생기는 화학적 에너지를 직접 전기적 에너지로 변환시키는 발전 시스템으로서, 높은 에너지 효율성과 오염물 배출이 적은 친환경적인 특징으로 차세대 에너지원으로 연구 개발되고 있다. 연료전지는 적용분야에 따라 고온용 및 저온용 연료전지를 선택하여 사용할 수 있으며, 통상적으로 전해질의 종류에 따라 분류되고 있는데, 고온용에는 고체 산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC), 용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC) 등이 있고, 저온용에는 알칼리 전해질 연료전지(Alkaline Fuel Cell, AFC) 및 고분자 전해질 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC) 등이 대표적으로 개발되고 있다.A fuel cell is a power generation system that directly converts chemical energy generated by the electrochemical reaction of fuel (hydrogen or methanol) and oxidizing agent (oxygen) into electrical energy. is being researched and developed. Fuel cells can be used by selecting high-temperature and low-temperature fuel cells depending on the application field, and are generally classified according to the type of electrolyte. For high-temperature applications, solid oxide fuel cells (SOFC), molten carbonate There is a fuel cell (Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC), and for low-temperature applications, an alkaline electrolyte fuel cell (AFC) and a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) are being developed.
이중 고분자 전해질 연료전지를 세분하면 수소 가스를 연료로 사용하는 수소이온 교환막 연료전지(PEMFC, Proton Exchange Membrane Fuel Cell)와, 액상의 메탄올을 직접 연료로 산화극(Anode)에 공급하여 사용하는 직접 메탄올 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC) 등이 있다. 고분자 전해질 연료전지는 100℃ 미만의 낮은 작동온도, 고체 전해질 사용으로 인한 누수문제 배제, 빠른 시동과 응답 특성, 및 우수한 내구성 등의 장점으로 휴대용, 차량용, 및 가정용 전원장치로 각광을 받고 있다. 특히 다른 형태의 연료전지에 비하여 전류밀도가 큰 고출력 연료전지로서, 소형화가 가능하기 때문에 휴대용 연료전지로의 연구가 계속 진행되고 있다.If the polymer electrolyte fuel cell is subdivided, the hydrogen ion exchange membrane fuel cell (PEMFC) uses hydrogen gas as a fuel, and direct methanol is used by supplying liquid methanol as a direct fuel to the anode. Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) and the like. Polyelectrolyte fuel cells are attracting attention as portable, vehicle, and home power supplies because of their advantages such as a low operating temperature of less than 100°C, elimination of leakage problems due to the use of solid electrolytes, fast start-up and response characteristics, and excellent durability. In particular, as a high-output fuel cell having a higher current density compared to other types of fuel cells, research into a portable fuel cell is ongoing because it can be miniaturized.
이러한 연료전지의 단위전지 구조는 고분자 물질로 구성된 전해질막을 중심으로 양쪽에 산화극(Anode, 연료극) 및 환원극(Cathode, 산소극)이 도포되어 있는 구조를 이루고 있는데, 이를 막-전극 접합체(Membrane ElectrodeAssembly, MEA)라 칭한다. 이 막-전극 접합체(MEA)는 수소와 산소의 전기화학적 반응이 일어나는 부분으로서 환원극과 산화극 그리고 전해질막, 즉 이온 전도성 전해질막(예, 수소이온 전도성 전해질막)으로 구성되어 있다.The unit cell structure of such a fuel cell has a structure in which an anode (anode) and a cathode (cathode, an oxygen electrode) are coated on both sides around an electrolyte membrane made of a polymer material, which is a membrane-electrode assembly (Membrane). Electrode Assembly (MEA). This membrane-electrode assembly (MEA) is a part where the electrochemical reaction between hydrogen and oxygen occurs, and is composed of a reducing electrode, an oxide electrode, and an electrolyte membrane, that is, an ion conductive electrolyte membrane (eg, a hydrogen ion conductive electrolyte membrane).
산화극에서는 연료인 수소 또는 메탄올이 공급되어 수소의 산화 반응이 일어나 수소이온과 전자를 발생시키며, 환원극에서는 고분자 전해질막을 통과한 수소이온과 산소가 결합하여 산소의 환원 반응에 의해 물이 생성된다.At the anode, hydrogen or methanol, which is fuel, is supplied to the oxidation reaction of hydrogen to generate hydrogen ions and electrons. .
이 막-전극 접합체는 이러한 산화극과 환원극의 전극 촉매층이 이온 전도성 전해질막의 양면에 도포되어 있는 형태를 이루고, 전극 촉매층을 이루고 있는 물질은 Pt(백금)이나 Pt-Ru(백금-루테늄) 등의 촉매 물질이 카본담체에 담지되어 있는 형태이다. 연료전지의 전기화학적 반응의 핵심부품으로 볼 수 있는 막-전극 접합체(MEA)에는 특히 가격 구성 비율이 높은 이온 전도성 전해질막과 백금 촉매 등이 사용되며, 전력 생산 효율과 직결된 부분이기 때문에 연료전지의 성능향상과 가격 경쟁력을 높이는데 가장 중요한 부분으로 간주되고 있다.This membrane-electrode assembly has a form in which the electrode catalyst layers of the anode and the cathode are coated on both sides of the ion conductive electrolyte membrane, and the material constituting the electrode catalyst layer is Pt (platinum) or Pt-Ru (platinum-ruthenium), etc. of catalyst material is supported on a carbon carrier. Membrane-electrode assembly (MEA), which can be viewed as a key component of the electrochemical reaction of a fuel cell, uses an ion-conducting electrolyte membrane and a platinum catalyst, which have a high price composition, and is directly related to power production efficiency. It is regarded as the most important part in improving the performance and price competitiveness of
일반적으로 사용되고 있는 MEA를 제조하는 기존의 방법은 촉매 물질과 수소이온 전도성 바인더(binder), 즉 불소계 나피온 이오노머(Nafion Ionomer) 그리고 물 및/또는 알코올 용매를 혼합하여 반죽(paste)을 제조하고, 이를 촉매층을 지지해주는 전극 지지체이면서 동시에 기체 확산층의 역할을 하는 카본 천(carbon cloth)이나 카본 페이퍼(carbon paper) 등에 코팅한 다음, 건조하고 수소이온 전도성 전해질 막에 열 융착하는 방법을 사용한다.The conventional method for producing MEA, which is generally used, is to prepare a paste by mixing a catalyst material, a hydrogen ion conductive binder, that is, a fluorine-based Nafion ionomer, and water and / or an alcohol solvent, This is coated on carbon cloth or carbon paper that serves as an electrode support for supporting the catalyst layer and a gas diffusion layer at the same time, and then dried and thermally fused to a hydrogen ion conductive electrolyte membrane.
촉매층에서는 촉매에 의한 수소와 산소의 산화환원 반응; 밀착된 탄소 입자에 의한 전자의 이동; 수소, 산소 및 수분을 공급하고 반응 후 잉여 가스를 배출하기 위한 통로의 확보; 산화된 수소이온의 이동 등이 동시에 이루어져야만 한다. 더욱이 성능의 향상을 위해서는 공급연료와 촉매 및 이온 전도성 고분자 전해질막이 만나는 3상 계면영역(Triple Phase Boundary)의 면적을 증대시켜 활성분극(Activation polarization)을 줄여야 하며, 촉매층과 전해질막과의 계면 및 촉매층과 기체확산층과의 계면을 균일하게 접합하여 계면에서의 저항 분극(Ohmic polarization)을 줄여야 한다. 따라서, 촉매층과 전해질막과의 계면 저항을 최대한 감소시킴으로써 연료전지의 성능을 향상시키기 위해서는, MEA 제조시 촉매층과 전해질막의 접합력이 있어야 할 뿐만 아니라, 연료전지 구동중에도 촉매층과 전해질막 사이의 계면 접합이 계속 유지되어야 한다.In the catalyst layer, the oxidation-reduction reaction of hydrogen and oxygen by a catalyst; movement of electrons by the adhered carbon particles; securing a passage for supplying hydrogen, oxygen and moisture and for discharging excess gas after reaction; The movement of oxidized hydrogen ions and the like must occur simultaneously. Moreover, in order to improve the performance, it is necessary to reduce the activation polarization by increasing the area of the triple phase boundary where the feed fuel meets the catalyst and the ion conductive polymer electrolyte membrane, and the interface between the catalyst layer and the electrolyte membrane and the catalyst layer It is necessary to uniformly bond the interface between the gas diffusion layer and the gas diffusion layer to reduce Ohmic polarization at the interface. Therefore, in order to improve the performance of the fuel cell by maximally reducing the interfacial resistance between the catalyst layer and the electrolyte membrane, there must be bonding strength between the catalyst layer and the electrolyte membrane during MEA manufacturing, as well as the interfacial bonding between the catalyst layer and the electrolyte membrane during fuel cell operation. should be maintained
이에, 최근에는 촉매층과 전해질막과의 계면 및 촉매층과 기체확산층과의 계면을 균일하게 접합하기 위한 기술 개발이 활발히 이루어지고 있지만, 계면 균일성이 여전히 제한적인 단점이 있다.Accordingly, in recent years, technology development for uniformly bonding the interface between the catalyst layer and the electrolyte membrane and the interface between the catalyst layer and the gas diffusion layer has been actively developed, but the interface uniformity is still limited.
또한, 전술된 구조를 갖는 MEA의 경우 통상적으로 두께가 두꺼운 전해질막을 사용하므로, 수소 이온의 전달이 지연되어 성능 저하가 발생할 수 있다.In addition, in the case of the MEA having the above-described structure, since an electrolyte membrane having a thick thickness is generally used, the transfer of hydrogen ions may be delayed, and thus performance may be deteriorated.
또한, 전해질막의 라디칼 스케빈져 균일도가 낮아 내구성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.In addition, the radical scavenger uniformity of the electrolyte membrane may be low, which may cause a problem in that durability is deteriorated.
또한, 연료 전지 구동 시 수소 이온의 이동과 사용시간이 길어짐에 따라 촉매층과 전해질막과의 계면 및 촉매층과 기체확산층과의 계면 접합성이 약해져 서로 분리되게 된다. 이에, 연료전지에 적용됐을 때 연료전지의 성능 저하를 야기할 수 있다.In addition, as the movement of hydrogen ions and use time increases when the fuel cell is driven, the interface between the catalyst layer and the electrolyte membrane and the interface between the catalyst layer and the gas diffusion layer are weakened, resulting in separation from each other. Accordingly, when applied to a fuel cell, the performance of the fuel cell may be deteriorated.
수소 이온의 이동 시간 등의 단축을 위해서, 전해질막의 두께를 줄여야 하고 이를 위해서 전해질막을 구성하는 다공성 지지체의 두께를 얇게 하는 방법이 있는데, 지지체의 두께를 얇게 하기 위해 고연신시 지지체의 강도 등의 물성이 크게 감소할 뿐만 아니라, 지지체 제조시 불량률이 높아서 경제성, 상업성이 떨어지는 문제가 있었다.In order to shorten the movement time of hydrogen ions, etc., it is necessary to reduce the thickness of the electrolyte membrane, and for this purpose, there is a method of thinning the thickness of the porous support constituting the electrolyte membrane. In addition to this greatly reduced, there was a problem in that economical and commercial properties were deteriorated due to a high defect rate during the manufacture of the support.
본 발명은 다공성 지지체로 사용되는 불소수지를 표면처리하고, 접촉각을 개선하여, 수소 이온의 이동 시간을 단축시키고, 내구성을 우수하게 하여 연료전지의 성능을 향상시킬 수 있는 불소수지를 포함하는 전해질막 및 이를 구비한 연료 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides an electrolyte membrane comprising a fluororesin capable of surface-treating a fluororesin used as a porous support, improving the contact angle, shortening the movement time of hydrogen ions, and improving the performance of the fuel cell by improving durability and a fuel cell having the same.
또한 이오노머의 코팅성 및 함침성이 우수하고, 기계적 물성이 향상된 불소수지를 포함하는 전해질막 및 이를 구비한 연료 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an electrolyte membrane comprising a fluororesin having excellent coating properties and impregnation properties of an ionomer and improved mechanical properties, and a fuel cell having the same.
상기의 과제 및 추가적 과제에 대하여 아래에서 자세히 서술한다.The above tasks and additional tasks will be described in detail below.
상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로서,As a means for solving the above problems,
본 발명은, PTFE 다공성 지지체; 및 PTFE 다공성 지지체의 표면 및 기공 내에 불소계 이오노머;를 포함하며, 상기 PTFE 다공성 지지체는 물 접촉각이 125° 내지 142° 범위내인 전해질막을 제공한다.The present invention, PTFE porous support; and a fluorine-based ionomer in the surface and pores of the porous PTFE support, wherein the porous PTFE support provides an electrolyte membrane having a water contact angle in the range of 125° to 142°.
또한, 상기 불소계 이오노머는 나피온(Nafion), 플레미온(Flemion) 및 아시플렉스(Aciplex)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 전해질막을 제공한다.In addition, the fluorine-based ionomer provides an electrolyte membrane comprising at least one selected from the group consisting of Nafion, Flemion, and Aciplex.
또한, 상기 PTFE 다공성 지지체는 플라즈마로 표면처리된 전해질막을 제공한다.In addition, the PTFE porous support provides an electrolyte membrane surface-treated with plasma.
또한, 상기 PTFE 다공성 지지체의 표면 및 기공 내에 라디칼 스캐빈져가 더 포함되는 전해질막을 제공한다.In addition, there is provided an electrolyte membrane further comprising a radical scavenger in the surface and pores of the PTFE porous support.
또한, 상기 라디칼 스캐빈져는 CeO, CeO2, Ce2O3, CePO4, Ce3(PO4)4, Zn3(PO4)2, ZnO, MnO2, Mn2O3, Mn3O4, ZrO2, MoO3, CrPO4, AlPO4 및 FePO4, 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 전해질막을 제공한다.In addition, the radical scavenger is CeO, CeO 2 , Ce 2 O 3 , CePO 4 , Ce 3 (PO 4 ) 4 , Zn 3 (PO 4 ) 2 , ZnO, MnO 2 , Mn 2 O 3 , Mn 3 O 4 , ZrO 2 , MoO 3 , CrPO 4 , AlPO 4 and FePO 4 It provides an electrolyte membrane comprising at least one selected from among.
또한, 상기 전해질막을 구비한 연료 전지를 제공한다.In addition, there is provided a fuel cell provided with the electrolyte membrane.
본 발명의 일실시예에 따른 불소수지를 포함하는 전해질막 및 이를 구비한 연료 전지는 다공성 지지체로 사용되는 불소수지를 표면처리하고, 접촉각을 개선하여, 수소 이온의 이동 시간을 단축시키고, 내구성을 우수하게 하여 연료전지의 성능을 향상시킬 수 있다.An electrolyte membrane comprising a fluororesin according to an embodiment of the present invention and a fuel cell having the same are surface-treated with a fluororesin used as a porous support, improve the contact angle, shorten the movement time of hydrogen ions, and improve durability By doing so, the performance of the fuel cell can be improved.
또한, 이오노머의 코팅성 또는/및 함침성이 우수하고, 기계적 물성이 향상된 불소수지를 포함하는 전해질막 및 이를 구비한 연료 전지를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide an electrolyte membrane including a fluororesin having excellent coating properties and/or impregnation properties of the ionomer and improved mechanical properties, and a fuel cell having the same.
상기의 효과 및 추가적 효과에 대하여 아래에서 자세히 서술한다.The above effects and additional effects will be described in detail below.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 PTFE 다공성 지지체의 표면 사진 및 물 접촉각을 측정한 도이다.1 is a photograph of the surface of a porous PTFE support according to an embodiment of the present invention and a view measuring the contact angle of water.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the terms. In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전해질막의 PTFE 다공성 지지체의 표면사진 및 물 접촉각을 측정한 도이다.1 is a photograph of the surface of a PTFE porous support of an electrolyte membrane according to an embodiment of the present invention and a view measuring the contact angle of water.
본 발명의 일실시예에 따른 전해질막은 PTFE 다공성 지지체, 및 PTFE 다공성 지지체의 표면 및 기공 내에 이오노머;를 포함하며, 상기 PTFE 다공성 지지체는 물 접촉각이 125° 내지 142° 범위내인 인 것이 특징이다. 물 접촉각을 개선하여 이오노머의 코팅 및 함침 특성을 향상시킬 수 있다.The electrolyte membrane according to an embodiment of the present invention includes a PTFE porous support, and an ionomer in the surface and pores of the PTFE porous support, wherein the PTFE porous support has a water contact angle in the range of 125° to 142°. By improving the water contact angle, the coating and impregnating properties of the ionomer can be improved.
상기 PTFE 다공성 지지체는 표면에 불소수지 섬유가 일부 돌출된 형태일 수 있다. 이를 위해 플라즈마로 표면처리될 수 있다. PTFE 다공성 지지체는 제한되지 않으나 다공율(porosity)은, 10%에서 95%일 수 있으며, 평균 공경은 0.001㎛으로부터 100㎛의 범위내에 있는 것이 바람직하다.The PTFE porous support may be in the form of some protruding fluororesin fibers on the surface. For this purpose, the surface may be treated with plasma. The PTFE porous support is not limited, but the porosity may be 10% to 95%, and the average pore diameter is preferably in the range of 0.001 μm to 100 μm.
PTFE 다공성 지지체의 두께는 100㎛ 이하, 바람직하게는 10 ㎛ 이하일 수 있다.The thickness of the PTFE porous support may be 100 μm or less, preferably 10 μm or less.
상기 이오노머는 PTFE 다공성 지지체의 표면 및 기공 내에 존재할 수 있으며, 코팅 또는 함침의 방법으로 표면 및 기공 내에 존재할 수 있다. 이오노머는 연료전지의 작동을 방해하지 않고 프로톤 수송기를 포함하는 다양한 폴리머 재료가 포함될 수 있다. 적절한 프로톤 수송 기초로는, 일반적으로 하전 밑 무기기, 특히 인 및 유황을 함유하는 기가 포함될 수 있다. 그 예에는, 황산염, 술폰산염, 술핀 산염, 인산염, 포스폰산염 및 포스핀 산염의 무기기가 포함된다. 인 또는 유황을 함유하는 무기기는, 일반적으로 산성형의 이오노머중에 존재할 수 있다. 바람직한 이오노머로는 폴리머 주쇄위로 술폰산기-SO3H를 갖는 이오노머를 포함할 수 있다. 제한되지 않으나 나피온(Nafion), 플레미온(Flemion) 및 아시플렉스(Aciplex)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.The ionomer may be present in the surface and pores of the PTFE porous support, and may be present in the surface and pores by a method of coating or impregnation. Ionomers can include a variety of polymeric materials containing proton transport groups without interfering with the operation of the fuel cell. Suitable proton transport bases may include groups that generally contain undercharged inorganic groups, particularly phosphorus and sulfur. Examples thereof include inorganic groups of sulfate, sulfonate, sulfinate, phosphate, phosphonate and phosphinate. Inorganic groups containing phosphorus or sulfur may be present in the ionomer, generally of an acidic type. Preferred ionomers may include ionomers having a sulfonic acid group-SO3H on the polymer backbone. Although not limited, it may include one or more selected from the group consisting of Nafion, Flemion, and Aciplex.
또한, 상기 PTFE 다공성 지지체의 표면 및 기공 내에 라디칼 스캐빈져가 더 포함될 수 있다. 스캐빈져가 포함됨으로써 전해질막의 내구성을 향상시킬 수 있다. 상기 라디칼 스캐빈져는 제한되지 않으나 CeO, CeO2, Ce2O3, CePO4, Ce3(PO4)4, Zn3(PO4)2, ZnO, MnO2, Mn2O3, Mn3O4, ZrO2, MoO3, CrPO4, AlPO4 및 FePO4, 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, a radical scavenger may be further included in the surface and pores of the PTFE porous support. By including the scavenger, it is possible to improve the durability of the electrolyte membrane. The radical scavenger is not limited, but CeO, CeO 2 , Ce 2 O 3 , CePO 4 , Ce 3 (PO 4 ) 4 , Zn 3 (PO 4 ) 2 , ZnO, MnO 2 , Mn 2 O 3 , Mn 3 O 4 , ZrO 2 , MoO 3 , CrPO 4 , AlPO 4 and FePO 4 , and may include at least one selected from the group consisting of.
또한, 상기 PTFE 다공성 지지체는 일면 또는 양면에 다공성 보강층이 더 구비될 수 있으며, 일례로, 다공성 보강층은 부직포일 수 있다.In addition, the porous PTFE support may be further provided with a porous reinforcing layer on one or both sides, for example, the porous reinforcing layer may be a nonwoven fabric.
한편, 본 발명은 상기 전해질막을 포함하는 연료 전지를 제공한다. 연료 전지의 종류 및 구조는 본 발명의 전해질막을 적용할 수 있다면 제한되지 않으며, 다양할 수 있다.Meanwhile, the present invention provides a fuel cell including the electrolyte membrane. The type and structure of the fuel cell is not limited as long as the electrolyte membrane of the present invention can be applied, and may vary.
이상, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.Above, embodiments according to the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention are not necessarily limited by the above-described embodiments, and it will be natural that various modifications and implementations in equivalent ranges are possible by those skilled in the art to which the present invention pertains. . Therefore, the true scope of the present invention will be determined by the claims to be described later.
Claims (6)
PTFE 다공성 지지체의 표면 및 기공 내에 이오노머;를 포함하며,
상기 PTFE 다공성 지지체는 물 접촉각이 125° 내지 142° 범위내인 전해질막.
PTFE porous support; and
Including; ionomer in the surface and pores of the PTFE porous support,
The PTFE porous support is an electrolyte membrane having a water contact angle in the range of 125° to 142°.
상기 이오노머는 나피온(Nafion), 플레미온(Flemion) 및 아시플렉스(Aciplex)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 전해질막.
The method of claim 1,
The ionomer is an electrolyte membrane comprising at least one selected from the group consisting of Nafion, Flemion, and Aciplex.
상기 PTFE 다공성 지지체는 플라즈마로 표면처리된 전해질막.
The method of claim 1,
The PTFE porous support is an electrolyte membrane surface-treated with plasma.
상기 PTFE 다공성 지지체의 표면 및 기공 내에 라디칼 스캐빈져가 더 포함되는 전해질막.
The method of claim 1,
Electrolyte membrane further comprising a radical scavenger in the surface and pores of the PTFE porous support.
상기 라디칼 스캐빈져는 CeO, CeO2, Ce2O3, CePO4, Ce3(PO4)4, Zn3(PO4)2, ZnO, MnO2, Mn2O3, Mn3O4, ZrO2, MoO3, CrPO4, AlPO4 및 FePO4, 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 전해질막.
5. The method of claim 4,
The radical scavenger is CeO, CeO 2 , Ce 2 O 3 , CePO 4 , Ce 3 (PO 4 ) 4 , Zn 3 (PO 4 ) 2 , ZnO, MnO 2 , Mn 2 O 3 , Mn 3 O 4 , ZrO 2 , MoO 3 , CrPO 4 , AlPO 4 and FePO 4 , Electrolyte membrane comprising at least one selected from the group consisting of.
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