직접메탄올 연료전지용 고분자 전해질 복합막의 제조 방법

Title
직접메탄올 연료전지용 고분자 전해질 복합막의 제조 방법
Authors
김덕준남석우배병찬오인환임태훈하흥용홍성안
Issue Date
2003-04-23
Publisher
한국과학기술연구원
Abstract
본 발명에 따른 직접메탄올 연료전지용 고분자 전해질 복합막의 제조 방법은, 직접메탄올 연료전지용 고분자 전해질 막의 한쪽면 또는 양쪽면의 전체 또는 부분에 대하여 표면 처리 과정을 거치는 직접메탄올 연료전지용 복합막 제조 방법으로서, 상기 표면 처리 과정은 플라즈마 처리를 사용하여 고분자 전해질 막의 표면을 처리하는 단계(a); 및 상기 표면 처리 후, 플라즈마 유도 고분자 전해질막의 전체 또는 일부 표면에 그래프팅 반응을 진행시켜 상기 전해질막의 표면에 새로운 고분자 필름을 코팅하는 단계(b)를 포함하여 구성되며, 상기 단계(b)에서, 가교제를 모노머에 대하여 1 내지 5 몰%로 첨가하는 것을 특징으로 한다.본 발명에 의한 직접메탄올 연료전지용 고분자 전해질 복합막의 제조 방법에 있어서, 상기 플라즈마 처리시 플라즈마 조사에 사용되는 기체는 아르곤, 물, 공기, 질소, 산소, 수소, 프레온 기체, 및 메탄, 에탄, 에틸렌, 아세틸렌, 프로판, 부탄을 포함하는 탄화수소 기체로 구성되는 군으로부터 1 이상 선택되는 것을 특징으로 한다.본 발명에 의한 직접메탄올 연료전지용 고분자 전해질 복합막의 제조 방법에 있어서, 상기 고분자 전해질 막은 과불소화술폰산 계통인 나피온 막, 다우 케미칼 막, 플레미온 막, 아씨플렉스 막, 밤 막; 탄화수소 계통인 술폰화된 폴리이미드(PI) 막, 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 막, 술폰화된 폴리포스포진 막, 술폰화된 폴리에테르술폰(PES) 막, 술폰화된 폴리벤지미다졸 막; 복합막인 프리미어 막, 폴리테트라플로로에틸렌/폴리비닐리덴플로라이드-헥사플로로프로필렌-그래프팅-폴리스티렌 공중합체(PTFE/PVDF-HFP-g-PS) 막, 나피온-실리카 블렌드 막, 나피온-PVDF 블렌드 막, 나피온-포스포텅스틱산(Nafion-phosphotungstic acid) 막; 또는 이온전도성 고분자 전해질이 30 내지 100%, 바람직하게는 70 내지 97% 포함된 복합 고분자 전해질 막인 것을 특징으로 한다.본 발명에 의한 직접메탄올 연료전지용 고분자 전해질 복합막의 제조 방법에 있어서, 상기 플라즈마는 라디오주파수 플라즈마 장치 또는 마이크로파 플라즈마 장치를 이용하여 생성되며, 플라즈마 생성 출력은 10 와트(W) 내지 500 와트, 바람직하게는 50 와트 내지 200 와트의 세기 범위를 가지는 것을 특징으로 한다.
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KIST Patent > 2003
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