일반기술

루테늄 금속 산화물을 이용한 고분자 전해질 연료전지제조방법

본 기술은 루테늄 금속산화물을 이용한 고분자 전해질 연료전지 제조방법에 관한 것이다. 특히 전극 전해질 접합구조 형성시 지지층과 촉매층 사이에 루테늄 금속 산화물 형성을 통해 연료(산화연료로서 수소 혹은 메탄올과 환원연료로서 산소 혹은 공기) 및 반응생성물(이산화탄소, 물)의 확산 효율성 증대, 지지층에 비해 조밀한 층을 형성함에 따른 촉매의 손실 방지 및 루테늄 금속산화물의 축전 특성 및 산소 환원력을 이용한 전지의 성능을 향상시키는 기술에 관한 것이다. 본 기술에 따르면, 소정량의 수용성 알콜계 용매와 혼합한 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 용액에 루테늄 금속 산화물(RuO2)을 혼합하여 충분히 교반시킨 후 촉매의 지지층으로 사용되는 탄소종이 또는 탄소천 위에 소정 두께의 확산층을 형성하는 단계와 확산층을 열처리한 후, 음극 및 양극 촉매를 이용하여 촉매층을 형성하는 단계와 결과물에 전처리된 고분자 전해질과 함께 열압착을 통해 전극 전해질 접합 구조를 형성하는 단계를 포함하는 고분자 전해질 연료전지 제조방법이 제시된다.본 기술에 따르면, 루테늄 금속 산화물을 이용한 확산층을 10 내지 80 마이크로미터(㎛)의 두께로 지지체와 촉매층 사이에 균일하게 형성시킬 수 있으며, 제작된 전극 전해질 접합구조는 고분자 전해질 연료전에 사용되어, 고효율 전극 전해질 접합구조를 이루어 고성능 고분자 전해질 연료전지를 구현할 수 있다.