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KR20240108227A - 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매 및 이의 제조방법 - Google Patents

피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20240108227A
KR20240108227A KR1020230098846A KR20230098846A KR20240108227A KR 20240108227 A KR20240108227 A KR 20240108227A KR 1020230098846 A KR1020230098846 A KR 1020230098846A KR 20230098846 A KR20230098846 A KR 20230098846A KR 20240108227 A KR20240108227 A KR 20240108227A
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KR
South Korea
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catalyst
nickel
molybdenum
fuel cell
anion exchange
Prior art date
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Pending
Application number
KR1020230098846A
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English (en)
Inventor
조은애
권용근
노정한
이상재
이광호
배병찬
신동원
천민지
Original Assignee
한국과학기술원
한국에너지기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원, 한국에너지기술연구원 filed Critical 한국과학기술원
Publication of KR20240108227A publication Critical patent/KR20240108227A/ko
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Abstract

본 발명의 일실시예는 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매 및 이의 제조방법을 제공하고, 비귀금속 촉매에 대하여 높은 활성을 가지고 연료전지에 적용 시 현저히 낮은 피독 효과를 나타내는 촉매를 제조할 수 있다.

Description

피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매 및 이의 제조방법{Catalysts for anti-poisoning anion exchange membrane fuel cells and their manufacturing methods}
본 발명은 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비귀금속 기반 음이온 교환 막 연료전지의 성능 확보를 위하여 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
연료전지는 친환경 발전장치로서 수소를 이용한 전력 생산이 가능한 장치이다. 그 중 대표적으로 상용화 되어 있는 양이온 교환 막 또는 고분자 교환 막 연료전지 (PEMFC)는 가정용 및 운송용 등 다양한 분야에 현재 적용되어 사용되고 있다.
그러나 이러한 PEMFC의 큰 단점으로서 백금 촉매의 이용이 불가피하다는 점이 있다. 이는 PEMFC의 산성 구동 조건 하에서 발생하는 문제이며, 이를 해결할 수 있는 방안 중 산성이 아닌 염기성 조건에서 구동하는 새로운 연료전지가 고안된 바가 있다. 이를 음이온 교환 막 연료전지(AEMFC)라 한다.
음이온 교환 막 연료전지는 기존 양이온 교환 막 연료전지에 비해 제조비용을 크게 낮출 수 있어 차세대 연료전지로 각광받고 있다.
그러나 음이온 교환 막 연료전지는 이오노머(ionomer)에 의한 촉매 표면 피독이 발생하는 문제점이 있다. 이는 음이온 교환 고분자에 사용되는 벤젠과 같은 작용기의 흡착에 의해 촉매의 작용점이 차단되는 현상이다. 이러한 문제점은 백금과 같은 귀금속에 대해서는 연구가 된 바가 있으나 대체제인 비귀금속 촉매에 대한 연구 자료는 보고된 경우가 많지 않다.
이에 본 발명은 비귀금속 촉매의 피독현상에 대하여 파악하고 이에 대한 해결책을 제시하며 이를 통하여 범용적으로 적용가능한 음이온 교환 막 연료전지용 비귀금속 촉매의 개발 방향을 제시할 수 있을 것이다.
KR 10-2021-0085624 A
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 음이온 교환 고분자에 의해 발생하는 촉매 피독 문제점을 해결할 수 있는 촉매 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 니켈 소스, 몰리브데넘 소스 및 탄소 지지체의 혼합물을 준비하는 단계; 상기 혼합물을 열처리하여 상기 탄소 지지체 상에 담지된 니켈-몰리브데넘 촉매 전구체 나노입자를 제조하는 단계; 및 상기 전구체 나노입자를 환원 분위기에서 열처리하여 상기 탄소 지지체 상에 담지된 니켈-몰리브데넘 합금 나노입자를 제조하는 단계;를 포함하는, 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 니켈 소스는 상기 혼합물 내에 3 mmol 내지 7 mmol이 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 몰리브데넘 소스는 상기 혼합물 내에 3 mmol 내지 7 mmol이 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 니켈-몰리브데넘 촉매 전구체 나노입자를 제조하는 단계는 상기 혼합물을 열처리 시 10 내지 20 ℃/min의 속도로 승온하여 160 내지 170 ℃까지 수행되는 것 또는 100 내지 130 oC에서 30분 이상 유지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 니켈-몰리브데넘 촉매 전구체 나노입자를 제조하는 단계는 60 oC 이상 100 oC 이하에서 건조 또는 동결 건조되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 니켈-몰리브데넘 합금 나노입자를 제조하는 단계는 4% 수소/아르곤 기체의 환원 분위기에서 400 내지 500℃에서 30 내지 90분 동안 열처리하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 혼합물은 초순수, 30 wt% 수산화암모늄 수용액 및 에틸렌글리콜을 첨가제로서 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 탄소 지지체; 및 상기 탄소 지지체 상에 담지된 니켈-몰리브데넘 합금 나노입자를 포함하는, 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매를 제공한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예는 상기 촉매를 포함하는 연료전지용 막-전극 접합체를 제공한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예는 상기 접합체를 포함하는 연료전지를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 비귀금속 촉매에 대하여 높은 활성을 가지고 연료전지에 적용 시 현저히 낮은 피독 효과를 나타내는 촉매를 제조할 수 있다.
음이온 교환 막 연료전지 음극 촉매에 탄소 지지체를 활용함으로써 이오노머 및 유기물에 대한 내피독성을 지니는 비귀금속 기반 촉매를 제조할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 니켈-몰리브데넘 촉매의 제조방법에 대한 모식도이다.
도2는 니켈-몰리브데넘 촉매의 TEM 분석 데이터를 나타내는 도면이다.
도3은 또 다른 니켈-몰리브데넘 촉매의 제조방법에 대한 모식도이다.
도4는 니켈-몰리브데넘 촉매의 TEM 분석 데이터를 나타내는 도면이다.
도 5는 니켈-몰리브데넘 촉매의 잉크 제조 환경에 따른 알칼리 수소산화활성 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 6은 탄소 지지체에 담지된 니켈-몰리브데넘 촉매의 잉크 제조 환경에 따른 알칼리 수소산화활성 데이터를 나타내는 도면이다.
도7은 니켈-몰리브데넘과 탄소 지지체에 담지된 니켈-몰리브데넘 촉매를 이용하여 실제 연료전지용 전극을 제조하고 이를 알칼리 조건에서 cyclic voltammetry 평가를 진행한 데이터를 나타내는 도면이다.
도8은 니켈-몰리브데넘 촉매 혹은 탄소 지지체에 담지된 니켈-몰리브데넘 촉매의 음이온 막 연료전지의 성능 그래프이다.
도 9는 탄소 담지체에 담지된 니켈-몰리브데넘 촉매의 잉크 제조 환경에 따른 알칼리 수소산화활성에 따른 도면이다.
도 10은 탄소 담지체에 담지된 탄소껍질을 포함하고 있는 니켈-몰리브데넘 촉매의 잉크 제조 환경에 따른 알칼리 수소산화활성에 따른 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매 제조방법을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매 제조방법은 니켈 소스, 몰리브데넘 소스 및 탄소 지지체의 혼합물을 준비하는 단계; 상기 혼합물을 열처리하여 상기 탄소 지지체 상에 담지된 니켈-몰리브데넘 촉매 전구체 나노입자를 제조하는 단계; 및 상기 전구체 나노입자를 환원 분위기에서 열처리하여 상기 탄소 지지체 상에 담지된 니켈-몰리브데넘 합금 나노입자를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
먼저는 니켈 소스, 몰리브데넘 소스 및 탄소 지지체의 혼합물을 준비하는 단계이다.
상기 니켈 소스는 상기 혼합물 내에 3 mmol 내지 7 mmol이 포함될 수 있다. 상기 니켈 소스는 수용성이며 Ni2+ 이온을 포함하며, 상기 니켈 소스와 초순수가 혼합된 10 mL내 상기 니켈 소스는 3 내지 7 mmol 함유될 수 있다.
상기 몰리브데넘 소스는 상기 혼합물 내에 3 mmol 내지 7 mmol이 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 몰리브데넘 소스는 (NH4)2MoO4 혹은 Ammonium heptamolybdate가 사용될 수 있고, 상기 혼합물 내 상기 몰리브데넘 소스는 3~7 mmol 함유될 수 있다. 이 중 니켈과 몰리브데넘이 2:1의 비율로 첨가된 혼합물 용액을 이용하여 니켈-몰리브데넘 촉매를 합성하였을 때 가장 높은 수소산화반응에 대한 성능을 가지는 것을 확인하였다.
다음은 상기 혼합물을 열처리하여 상기 탄소 지지체 상에 담지된 니켈-몰리브데넘 촉매 전구체 나노입자를 제조하는 단계이다.
상기 니켈-몰리브데넘 촉매 전구체 나노입자를 제조하는 단계는 상기 혼합물을 열처리 시 10 내지 20 ℃/min의 속도로 승온하여 160 내지 170 ℃까지 또는 100 내지 130 oC에서 30분 이상 유지하는 것으로 수행될 수 있다.
상기 니켈-몰리브데넘 촉매 전구체 나노입자를 제조하는 단계는 60 oC 이상 100 oC 이하에서 건조 또는 동결 건조될 수 있다.
마지막은 상기 전구체 나노입자를 환원 분위기에서 열처리하여 상기 탄소 지지체 상에 담지된 니켈-몰리브데넘 합금 나노입자를 제조하는 단계이다.
상기 니켈-몰리브데넘 합금 나노입자를 제조하는 단계는 4% 수소/아르곤 기체의 환원 분위기에서 400 내지 500℃에서 30 내지 90분 동안 열처리될 수 있다.
상기 혼합물은 초순수, 30 wt% 수산화암모늄 수용액 및 에틸렌글리콜을 첨가제로서 더 포함할 수 있다.
이하 본 발명의 다른 실시예에 따른 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매를 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매는 탄소 지지체; 및 상기 탄소 지지체 상에 담지된 니켈-몰리브데넘 합금 나노입자를 포함할 수 있다.
상기 합금 나노입자는 니켈 및 몰리브데넘을 2:1 내지 3:1 범위의 몰비로 함유하는 것을 특징으로 할 수 있다. 니켈 소스와 몰리브데넘 소스가 2:1 내지 3:1 범위의 몰비로 혼합물 내에 함유될 때, 최종 니켈-몰리브데넘 촉매의 수소산화 활성이 보다 향상될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 본 발명의 여러 구현예에 따른 음이온 막 연료전지용 피독방지 처리된 니켈-몰리브데넘 촉매를 포함하는 연료전지용 막-전극 접합체에 관한 것이다.
상기 막-전극 접합체는 전극, 음이온 교환막 및 분리판으로 구성될 수 있고, 상기 전극은 작동 전극으로서 캐소드 전극 및 애노드 전극을 포함할 수 있다. 이때 상기 애노드 전극은 상기 실시예에 따른 니켈-몰리브데넘 촉매를 포함할 수 있다
본 발명의 또 다른 측면은 본 발명의 여러 구현예에 따른 피독방지 처리된 니켈-몰리브데넘 음극 촉매를 포함하는 음이온 막 연료전지용 막-전극 접합체를 포함하는 연료전지에 관한 것이다. 상기 연료전지는 상기 실시예에 따른 막-전극 접합체 외에도, 알칼리 수용액, 상대 전극, 기준 전극, 가스켓 등을 더 포함할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예 및 실험예를 상세히 설명하기로 한다.
<실시예1>
도1은 니켈-몰리브데넘 촉매의 제조방법에 대한 모식도이다.
하기 표1의 조건으로 니켈-몰리브데넘 촉매를 제조하였다.
조성 함량
Ni(NO3)2-6H2O 1.5 g
Ammonium heptamolybdate 0.32 g
Vulcan Carbon XC-72 500 mg
30 wt% NH4OH 5 mL
Ethylene glycol 45 mL
Water 10 mL
니켈-몰리브데넘 촉매를 제조하기 위해 니켈 소스로서 Ni(NO3)2-6H2O를 사용하였고 몰리브데넘 소스는 Ammonium heptamolybdate를 사용하였다.
도2는 니켈-몰리브데넘 촉매의 TEM 분석 데이터를 나타내는 도면이다. 나노 입자 형태의 니켈-몰리브데넘 입자가 탄소 지지체 위에 담지된 것을 확인할 수 있다.
<실시예2>
도3은 또 다른 니켈-몰리브데넘 촉매의 제조방법에 대한 모식도이다.
하기 표2의 조건으로 니켈-몰리브데넘 촉매를 제조하였다.
표2의 조성의 혼합 용액을 조성한 후 이를 진공 가열 건조 혹은 동결 건조를 진행하여 탄소 표면에 니켈-몰리브데넘 전구체 혼합물을 코팅시킨다. 그 후 이를 환원성 분위기에서 열처리를 진행하여 탄소 담지체에 담지된 니켈-몰리브데넘 촉매 혹은 탄소 담지체에 담지되고 탄소코팅된 니켈-몰리브데넘 촉매를 제조할 수 있다.
조성 함량
Ni(NO3)2 혹은 Ni(ac)2 1.5 g
Ammonium heptamolybdate 0.32 g
Carbon black 500 mg
Water 10 mL
탄소는 Vulcan carbon과 ketjen black을 이용하였다.
도4는 니켈-몰리브데넘 촉매의 TEM 분석 데이터를 나타내는 도면이다. 양 쪽 탄소 구조체에서 모두 니켈-몰리브데넘 촉매가 합성된 것을 확인할 수 있다.
<비교예1>
피독 방지 처리된 니켈-몰리브데넘 촉매의 수소산화특성을 비교하기 위하여 피독방지 처리를 포함하지 않는 니켈-몰리브데넘 촉매를 사용하였다.
피독 방지 처리를 포함하지 않는 니켈-몰리브데넘 촉매를 제조하기 위해 도1의 방법을 적용하였으며 니켈 소스로서 Ni(NO3)2-6H2O를 사용하였고 몰리브데넘 소스는 Ammonium heptamolybdate를 사용하였다.
아래 표 3은 촉매 합성 시 사용한 용액 조건이다.
조성 함량
Ni(NO3)2-6H2O 1.5 g
Ammonium heptamolybdate 0.32 g
30 wt% NH4OH 5 mL
Diethylene glycol 45 mL
Water 10 mL
<실험예>
25 ℃의 0.1 M KOH 용액 내에 실시예 1에서 제조한 피독방지 처리되지 않은 니켈-몰리브데넘 촉매(카본을 포함하지 않음)를 작동 전극으로 하여 백금 전극을 상대 전극으로, Hg/HgO 전극을 기준전극으로 하여 작동 전극에 전위를 인가하여 수소산화반응을 일으켰고, 이를 표4 및 표5에 나타내었다.
촉매 재료 (용매, 고분자 전해질) 수소산화전류밀도
(mA/cm2 @ η = 20 mV)
Ni-Mo (IPA, Nafion) 0.82
Ni-Mo (NMP, Nafion) -
Ni-Mo (NPA, 음이온 교환 고분자) -
촉매 재료 수소산화전류밀도
(mA/cm2 @ η = 20 mV)
Ni-Mo/C (IPA, Nafion) 1.06
Ni-Mo/C (NPA, 음이온 교환 고분자) 0.76
Ni-Mo/C (NMP, Nafion) 0.53
도 5는 니켈-몰리브데넘 촉매의 잉크 제조 환경에 따른 알칼리 수소산화활성 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 6은 탄소 지지체에 담지된 니켈-몰리브데넘 촉매의 잉크 제조 환경에 따른 알칼리 수소산화활성 데이터를 나타내는 도면이다.
도 5를 보면 피독방지 처리가 되지 않은 니켈-몰리브데넘 촉매의 경우 음이온 교환 고분자 혹은 NMP가 함유되어 있는 잉크로 전극을 제조할 시 비활성화가 된다는 것을 알 수 있었다. 그러나 도 6과 같이 탄소가 함유되어 있는 경우에는 성능하락은 있으나 지속적인 수소산화활성을 나타내는 것을 알 수 있다.
이와 같이 니켈-몰리브데넘 촉매를 알칼리 조건에서 수소산화반응에 대해 높은 촉매 활성을 보이며 상용화된 Pt/C 촉매보다 향상된 수소산화반응을 일으킴을 확인하였다.
도7은 니켈-몰리브데넘과 탄소 지지체에 담지된 니켈-몰리브데넘 촉매를 이용하여 실제 연료전지용 전극을 제조하고 이를 알칼리 조건에서 cyclic voltammetry 평가를 진행한 데이터를 나타내는 도면이다.
피독방지된 니켈-몰리브데넘 촉매를 사용한 전극 (붉은색)은 니켈 특유의 CV 개형을 보여주었으나 피독방지 처리가 되지 않은 니켈-몰리브데넘 촉매를 사용한 전극은 전기화학반응이 관찰되지 않았다.
도8은 니켈-몰리브데넘 촉매 혹은 탄소 지지체에 담지된 니켈-몰리브데넘 촉매의 음이온 막 연료전지의 성능 그래프이다.
앞선 결과들과 마찬가지로 피독방지 처리가 된 니켈-몰리브데넘 촉매에서만 연료전지로서의 성능이 발현되는 것을 알 수 있었다.
<실험예2>
25 ℃의 (0.1 M KOH) 용액 내에 상기 실시예2에서 제조한 니켈-몰리브데넘 촉매를 작동 전극으로 하여 백금 전극을 상대 전극으로, Hg/HgO 전극을 기준전극으로 하여 촉매 평가를 하였으며 이를 하기 표6 및 표7에 나타내었다.
촉매 재료 수소산화전류밀도
(mA/cm2 @ η = 20 mV)
NiMo/C (IPA, Nafion) 0.34
NiMo/C (NPA, 음이온 교환 고분자) 0.34
NiMo/C (NMP, Nafion) 0.31
촉매 재료 수소산화전류밀도
(mA/cm2 @ η = 20 mV)
NiMo@C/C (IPA, Nafion) 0.58
NiMo@C/C (NPA, 음이온 교환 고분자) 0.49
NiMo@C/C (NMP, Nafion) 0.54
도 9는 탄소 담지체에 담지된 니켈-몰리브데넘 촉매의 잉크 제조 환경에 따른 알칼리 수소산화활성에 따른 도면이다.
실험예1과 마찬가지로 음이온 전해질과 NMP에 대하여 내피독성을 확인할 수 있다.
도 10은 탄소 담지체에 담지된 탄소껍질을 포함하고 있는 니켈-몰리브데넘 촉매의 잉크 제조 환경에 따른 알칼리 수소산화활성에 따른 도면이다.
도 9에 도시된 촉매에 비해 더 높은 활성을 지니며 동시에 유사한 내피독성을 보여줌을 알 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 니켈 소스, 몰리브데넘 소스 및 탄소 지지체의 혼합물을 준비하는 단계;
    상기 혼합물을 열처리하여 상기 탄소 지지체 상에 담지된 니켈-몰리브데넘 촉매 전구체 나노입자를 제조하는 단계; 및
    상기 전구체 나노입자를 환원 분위기에서 열처리하여 상기 탄소 지지체 상에 담지된 니켈-몰리브데넘 합금 나노입자를 제조하는 단계;를 포함하는,
    피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 니켈 소스는 상기 혼합물 내에 3 mmol 내지 7 mmol 이 포함되는 것을 특징으로 하는, 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 몰리브데넘 소스는 상기 혼합물 내에 3 mmol 내지 7 mmol 이 포함되는 것을 특징으로 하는, 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 니켈-몰리브데넘 촉매 전구체 나노입자를 제조하는 단계는 상기 혼합물을 열처리 시 10 내지 20 ℃/min의 속도로 승온하여 160 내지 170 ℃까지 수행되는 것 또는 100 내지 130 oC에서 30분 이상 유지하는 것을 특징으로 하는, 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 니켈-몰리브데넘 촉매 전구체 나노입자를 제조하는 단계는 60 oC 이상 100 oC 이하에서 건조 또는 동결 건조되는 것을 특징으로 하는, 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 니켈-몰리브데넘 합금 나노입자를 제조하는 단계는 수소/아르곤 기체의 환원 분위기에서 400 내지 500℃에서 30 내지 90분 동안 열처리하는 것을 특징으로 하는, 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물은 초순수, 수산화암모늄 수용액 및 에틸렌글리콜을 첨가제로서 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매 제조방법.
  8. 탄소 지지체; 및
    상기 탄소 지지체 상에 담지된 니켈-몰리브데넘 합금 나노입자를 포함하는, 피독 방지 처리된 음이온 교환 막 연료전지용 촉매.
  9. 제8항의 촉매를 포함하는 연료전지용 막-전극 접합체.
  10. 제9항의 접합체를 포함하는 연료전지.

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