고분자 전해질 막에 나노 표면 구조를 형성하기 위한 연료전지용 전극막 접합체 제조 방법

Title
고분자 전해질 막에 나노 표면 구조를 형성하기 위한 연료전지용 전극막 접합체 제조 방법
Authors
김세훈문명운안병기이광렬
Issue Date
2008-10-29
Publisher
한국과학기술연구원; 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Abstract
본 발명은 고분자 전해질 막에 나노 표면 구조를 형성하기 위한 연료전지용 전극막 접합체 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고분자 전해질 막의 표면에 아르곤, 산소, CF4등의 플라즈마 처리를 하여 헤어(hair)결과 같은 나노 표면 구조를 형성하고, 연료전지용 촉매 파티클 또는 촉매층을 나노 표면 구조가 형성된 고분자 전해질 막 위에 스퍼터(sputter)방식을 이용하여 직접 증착함으로써, 기존의 전극막 접합체(MEA)에 비해 보다 간단한 공정으로 연료전지 전해질 막을 제조할 수 있고, 나노 구조가 형성된 넓은 표면적을 가진 고분자 전해질 막 위에 연료전지용 촉매를 직접 코팅함에 따라 촉매의 양을 현격하게 줄일 수 있도록 한 고분자 전해질 막에 나노 표면 구조를 형성하기 위한 연료전지용 전극막 접합체 제조 방법에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 플라즈마 처리를 위한 챔버 내 압력 범위를 1.0×10-7∼2.75×10-3 Pa로 유지하면서 상기 챔버내에 배치된 연료전지용 고분자 전해질 막 표면에 PECVD 방법을 이용하여 플라즈마 처리를 하되, 100V 내지 -50kV 조건에서 1초 내지 60분 동안 플라즈마 처리를 하여, 상기 고분자 전해질 막 표면에 다수의 결을 갖는 나노 구조물을 형성하는 단계와; 플라즈마 표면 처리되어 다수의 나노 구조물을 갖는 고분자 전해질 막 표면에 촉매를 담지 내지 증착하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 전해질 막에 나노 표면 구조를 형성하기 위한 연료전지용 전극막 접합체 제조 방법을 제공한다.
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KIST Patent > 2008
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