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KR101542194B1 - Membrane and electrode assembly for fuel cell manufacturing method and fuel cell using the same - Google Patents

Membrane and electrode assembly for fuel cell manufacturing method and fuel cell using the same Download PDF

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KR101542194B1
KR101542194B1 KR1020080058371A KR20080058371A KR101542194B1 KR 101542194 B1 KR101542194 B1 KR 101542194B1 KR 1020080058371 A KR1020080058371 A KR 1020080058371A KR 20080058371 A KR20080058371 A KR 20080058371A KR 101542194 B1 KR101542194 B1 KR 101542194B1
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catalyst layer
film
ion conductive
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이동활
김상욱
김동일
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주식회사 동진쎄미켐
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Abstract

연료전지용 막전극 접합체, 그 제조방법 및 이를 포함한 연료전지가 개시된다. 개시된 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법은 (a) 제1 지지막 상에 제1 전극 촉매층을 형성하고, 상기 제1 전극 촉매층 상에 이온전도성 재료를 코팅하여 제1 이온전도성 피막층을 형성함으로써 제1 전사필름을 제조하는 단계, (b) 제2 지지막 상에 제2 전극 촉매층을 형성하고, 상기 제2 전극 촉매층 상에 이온전도성 재료를 코팅하여 제2 이온전도성 피막층을 형성함으로써 제2 전사필름을 제조하는 단계, 및 (c) 상기 제1 전사필름의 제1 이온전도성 피막층 및 상기 제2 전사필름의 제2 이온전도성 피막층을 전해질막의 일면 및 타면에 각각 인접되게 배치한 후, 상기 제1 전사필름 및 제2 전사필름을 상기 전해질막의 일면 및 타면 상에 동시에 또는 순차적으로 각각 전사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A membrane electrode assembly for a fuel cell, a method of manufacturing the same, and a fuel cell including the same. A method of manufacturing a membrane electrode assembly for a fuel cell includes the steps of: (a) forming a first electrode catalyst layer on a first support film; coating an ion conductive material on the first electrode catalyst layer to form a first ion conductive film layer; (B) forming a second ionic conductive coating layer on the second electrode catalyst layer by coating the ionic conductive material on the second electrode catalyst layer, thereby forming a second transfer film And (c) placing the first ion conductive film layer of the first transfer film and the second ion conductive film layer of the second transfer film adjacent to one side and the other side of the electrolyte membrane, respectively, And transferring the second transfer film onto one surface and the other surface of the electrolyte membrane simultaneously or sequentially.

따라서 개시된 연료전지용 막전극 접합체, 그 제조방법 및 이를 포함한 연료전지는 막과 전극 사이의 계면 저항이 감소하고 전극 촉매층 내의 공극률이 증가하여 물질 전달이 용이해진다.Accordingly, the disclosed membrane electrode assembly, the method of manufacturing the same, and the fuel cell including the membrane electrode assembly reduce the interfacial resistance between the membrane and the electrode and increase the porosity in the electrode catalyst layer, facilitating mass transfer.

Description

연료전지용 막전극 접합체, 그 제조방법 및 이를 포함하는 연료전지{Membrane and electrode assembly for fuel cell, manufacturing method, and fuel cell using the same}[0001] The present invention relates to a membrane electrode assembly for a fuel cell, a method of manufacturing the membrane electrode assembly, and a fuel cell including the membrane electrode assembly,

본 발명은 연료전지용 막전극 접합체, 그 제조방법 및 이를 포함하는 연료전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전해질막과 전극 촉매층 사이에 이온전도성 피막층을 구비함으로써 전해질막과 전극 촉매층 사이의 계면저항을 줄일 수 있으며, 막전극 접합체 제조후 후처리 공정을 통하여 전극 촉매층 내의 공극율을 확보할 수 있는 연료전지용 막전극 접합체, 그 제조방법 및 이를 포함하는 연료전지에 관한 것이다.The present invention relates to a membrane electrode assembly for a fuel cell, a method of manufacturing the same, and a fuel cell including the membrane electrode assembly. More particularly, the present invention provides an ion conductive membrane layer between an electrolyte membrane and an electrode catalyst layer to reduce the interface resistance between the electrolyte membrane and the electrode catalyst layer The present invention relates to a membrane electrode assembly for a fuel cell capable of securing a porosity in an electrode catalyst layer through a post-treatment process after manufacturing a membrane electrode assembly, a method for manufacturing the membrane electrode assembly, and a fuel cell including the membrane electrode assembly.

연료전지(fuel cell)는 연료가 가지고 있는 에너지를 화학반응에 의해 전기에너지로 변환시키는 발전 시스템이다. 고분자 전해질 연료전지는 수소와 산소로부터 물을 생성하는 화학반응을 통하여 전기에너지를 얻는다. 이러한 에너지 변환은 후술하는 막전극 접합체에서 이루어지므로 막전극 접합체는 연료전지의 성능을 좌우하는 핵심 부품이다. A fuel cell is a power generation system that converts the energy of a fuel into electrical energy by chemical reaction. Polymer electrolyte fuel cells obtain electrical energy through a chemical reaction that produces water from hydrogen and oxygen. Since such energy conversion is performed in the membrane electrode assembly described later, the membrane electrode assembly is a key component that determines the performance of the fuel cell.

고분자 전해질 연료전지의 스택 내부 구조는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전 해질막(12) 및 상기 전해질막(12) 양면 각각에 배치된 한쌍의 전극 촉매층(11, 11')으로 구성된 막전극 접합체(10)를 포함한다. As shown in Fig. 1, the stacked internal structure of the polymer electrolyte fuel cell is composed of a membrane electrode 12 composed of a electrolytic membrane 12 and a pair of electrode catalyst layers 11 and 11 'disposed on both sides of the electrolyte membrane 12 (10).

이러한 막전극 접합체(10)의 양면 각각에는, 비록 여기에서는 도시되지 않았지만, 한쌍의 가스확산층(gas diffusion layer: GDL)이 막전극 접합체(10)를 지지하도록 배치되며, 가스확산층의 바깥쪽 부분에는 연료 및 공기를 전달하고 생성된 물을 배출하는 유로(flow field)가 형성된 한쌍의 분리판(seperator)이 배치된다. 따라서, 단위전지는 1장의 막전극 접합체와 2장의 가스확산층, 및 2장의 분리판(sepeator)으로 구성되며, 이러한 단위전지가 적층됨으로써 스택전지를 형성한다. A pair of gas diffusion layers (GDL) are disposed on both sides of the membrane electrode assembly 10 so as to support the membrane electrode assembly 10, and a gas diffusion layer A pair of separators having a flow field for delivering fuel and air and discharging the generated water are disposed. Therefore, the unit cell comprises a single membrane electrode assembly, two gas diffusion layers, and two separators, and the unit cells are stacked to form a stacked cell.

막전극 접합체는 촉매 피복막(catalyst coated membrane: CCM)과 촉매 피복 가스확산층(catalyst coated GDL: CCG)의 두 가지 방법으로 제조될 수 있다. The membrane electrode assembly can be prepared by two methods, a catalyst coated membrane (CCM) and a catalyst coated GDL (CCG).

촉매 피복막(CCM) 방법은 먼저, 전사지를 이용하여 전사(데칼)필름을 제조한 후 이 전사필름을 전해질막과 열압착시킴으로써 막전극 접합체를 형성하고, 이와는 별도로 지지층 상에 미세공극이 형성된 가스확산층을 제조한 다음, 상기 막전극 단위체와 상기 가스확산층 단위체를 얼라인하여 셀을 구성하는 방법이다. In the CCM method, first, a decal film is produced using a transfer paper, and then the transfer film is thermally compressed with the electrolyte membrane to form a membrane electrode assembly. Separately, a gas having fine pores formed on the support layer A diffusion layer is formed, and then the membrane electrode unit and the gas diffusion layer unit are aligned to form a cell.

촉매 피복 가스확산층(CCG) 방법은 카본 페이퍼 등의 지지체 상에 미세공극이 형성된 가스확산층을 형성하고, 상기 가스확산층 상부에 전극 촉매층을 형성하여 가스확산층-전극 단위체를 제조한 다음, 두 개의 가스확산층-전극 단위체 사이에 전해질막을 열압착시킴으로써 셀을 구성하는 방법이다. The method of catalyst-coated gas diffusion layer (CCG) is a method in which a gas diffusion layer having microvoids formed on a support such as carbon paper is formed and an electrode catalyst layer is formed on the gas diffusion layer to prepare a gas diffusion layer- - A method of constructing a cell by thermocompression bonding an electrolyte membrane between electrode unit bodies.

수소와 공기를 주 연료로 사용하는 고분자 전해질 연료전지에서는 촉매 피복 막 방법이 촉매 피복 가스확산층 방법에 비해 전해질막과 전극 촉매층 사이의 계면 저항이 낮고 보다 얇은 전극 촉매층의 형성에 유리하기 때문에, 막전극 접합체의 제조에 유리하다고 보고되고 있다(Journal of Power Sources. 170(2007), 140 참조). In a polymer electrolyte fuel cell using hydrogen and air as its main fuel, the catalyst coating method is advantageous in that the interface resistance between the electrolyte membrane and the electrode catalyst layer is lower and the thinner electrode catalyst layer is formed than the catalyst coating gas diffusion layer method, (Journal of Power Sources. 170 (2007), 140).

그러나, 상기 두 가지 방법은 모두 고온 및 고압의 조건에서 접합공정(즉, 전사공정)이 이루어지기 때문에 전해질막과 전극 촉매층의 접합 상태가 불량하다는 단점이 있으며, 가압시 전극 촉매층 내의 공극이 파괴되어 막전극 접합체의 성능이 저하되는 문제점이 있다.However, both of the above two methods have a disadvantage in that the bonding state between the electrolyte membrane and the electrode catalyst layer is poor because the bonding process (i.e., the transfer process) is performed under high temperature and high pressure conditions, and voids in the electrode catalyst layer are broken The performance of the membrane electrode assembly is deteriorated.

본 발명은 전해질막과 전극 촉매층 사이의 계면 저항을 줄일 수 있는 연료전지용 막전극 접합체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a membrane electrode assembly for a fuel cell capable of reducing the interfacial resistance between an electrolyte membrane and an electrode catalyst layer, and a method for manufacturing the same.

본 발명의 다른 목적은 전극 촉매층 내의 공극율을 향상시킬 수 있는 연료전지용 막전극 접합체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a membrane electrode assembly for a fuel cell capable of improving porosity in an electrode catalyst layer and a method of manufacturing the same.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 막전극 접합체를 구비함으로써 셀 전압이 개선된 연료전지를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a fuel cell having improved cell voltage by including the membrane electrode assembly.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

전해질막;An electrolyte membrane;

상기 전해질막의 양면에 각각 배치된 한쌍의 전극 촉매층; 및A pair of electrode catalyst layers disposed on both surfaces of the electrolyte membrane; And

상기 전해질막과 상기 각각의 전극 촉매층 사이에 배치된 이온전도성 피막층을 구비하는 연료전지용 막전극 접합체를 제공한다.And an ion conductive film layer disposed between the electrolyte membrane and each of the electrode catalyst layers.

또한 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,According to another aspect of the present invention,

(a) 제1 지지막 상에 제1 전극 촉매층을 형성하고, 상기 제1 전극 촉매층 상에 이온전도성 재료를 코팅하여 제1 이온전도성 피막층을 형성함으로써 제1 전사필름을 제조하는 단계;(a) fabricating a first transfer film by forming a first electrode catalyst layer on a first support film, and coating a first electrode catalyst layer with an ion conductive material to form a first ion conductive film layer;

(b) 제2 지지막 상에 제2 전극 촉매층을 형성하고, 상기 제2 전극 촉매층 상에 이온전도성 재료를 코팅하여 제2 이온전도성 피막층을 형성함으로써 제2 전사필 름을 제조하는 단계; 및(b) fabricating a second transfer film by forming a second electrode catalyst layer on the second support film, and coating the ionic conductive material on the second electrode catalyst layer to form a second ion conductive film layer; And

(c) 상기 제1 전사필름의 제1 이온전도성 피막층 및 상기 제2 전사필름의 제2 이온전도성 피막층을 전해질막의 일면 및 타면에 각각 인접되게 배치한 후, 상기 제1 전사필름 및 제2 전사필름을 상기 전해질막의 일면 및 타면 상에 동시에 또는 순차적으로 각각 전사시키는 단계를 포함하는 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법을 제공한다.(c) arranging the first ion conductive film layer of the first transfer film and the second ion conductive film layer of the second transfer film so as to be adjacent to one surface and the other surface of the electrolyte membrane, respectively, And simultaneously transferring the electrolyte membrane on one side and the other side of the electrolyte membrane, respectively.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제1 전사필름 및 제2 전사필름의 전사는 열압착 방법 또는 롤투롤(roll-to-roll) 방법에 의해 이루어진다.According to an embodiment of the present invention, the transfer of the first transfer film and the second transfer film is performed by a thermal compression method or a roll-to-roll method.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법은, 상기 제1 전사필름 및 제2 전사필름으로부터 제1 지지막 및 제2 지지막을 각각 제거하는 단계를 더 포함한다.According to another embodiment of the present invention, the manufacturing method of the membrane electrode assembly for a fuel cell further comprises removing the first support film and the second support film from the first transfer film and the second transfer film, respectively.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법은, 상기 (c) 단계 이후에, 상기 제1 전극 촉매층 및 제2 전극 촉매층의 공극을 확장시키는 단계를 더 포함한다. According to another embodiment of the present invention, the manufacturing method of the membrane electrode assembly for a fuel cell further includes a step of expanding the voids of the first electrode catalyst layer and the second electrode catalyst layer after the step (c).

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 제1 전극 촉매층 및 제2 전극 촉매층의 공극을 확장시키는 단계는 산처리, 세척 및 건조 과정을 포함한다.According to another embodiment of the present invention, the step of expanding the pores of the first electrode catalyst layer and the second electrode catalyst layer includes an acid treatment, washing and drying.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 이온전도성 피막층은 퍼플루오로계 양성자 전도성 중합체막, 술폰화 폴리술폰 공중합체, 술포네이티드 폴리(에테르-케톤)계, 과불소화 술폰산기 함유 고분자, 술포네이티드 폴리에테르 에테르 케톤계, 폴리이미드계, 폴리스티렌계, 폴리술폰계 및 클레이-술폰화 폴리술폰 나노 복합 체(clay-sulfonated polysulfone nanocomposite)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 이온전도성 고분자를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, the ion conductive film layer is formed of a perfluoro proton conductive polymer film, a sulfonated polysulfone copolymer, a sulfonated poly (ether-ketone) based polymer, a perfluorinated sulfonic acid polymer containing polymer, At least one ion-conducting polymer selected from the group consisting of a polyether ether ketone-based polymer, a polyetheretherketone-based polymer, a polyimide-based polymer, a polystyrene-based polymer, a polysulfone-based polymer, and a clay-sulfonated polysulfone nanocomposite .

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 이온전도성 피막층의 두께는 1 내지 5㎛이다.According to another embodiment of the present invention, the thickness of the ion conductive film layer is 1 to 5 mu m.

또한 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,According to another aspect of the present invention,

상기 구현예들 중 어느 한 구현예에 따른 막전극 접합체를 포함하는 연료전지를 제공한다.A fuel cell including the membrane electrode assembly according to any one of the above embodiments is provided.

본 발명에 의하면, 전해질막과 전극 촉매층 사이의 계면 저항을 줄일 수 있는 연료전지용 막전극 접합체 및 그 제조방법이 제공될 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a membrane electrode assembly for a fuel cell capable of reducing the interfacial resistance between the electrolyte membrane and the electrode catalyst layer, and a method of manufacturing the same.

또한 본 발명에 의하면, 전극 촉매층 내의 공극율을 향상시킬 수 있는 연료전지용 막전극 접합체 및 그 제조방법이 제공될 수 있다.According to the present invention, a membrane electrode assembly for a fuel cell capable of improving the porosity in the electrode catalyst layer and a method of manufacturing the same are provided.

또한 본 발명에 의하면, 상기 막전극 접합체를 구비함으로써 셀 전압이 개선된 연료전지가 제공될 수 있다.According to the present invention, a fuel cell having improved cell voltage can be provided by including the membrane electrode assembly.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 연료전지용 막전극 접합체 및 그 제조방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a membrane electrode assembly for a fuel cell and a method of manufacturing the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2를 참조하면, 본 구현예에 따른 연료전지용 막전극 접합체(100)는 전해질막(101), 전극 촉매층(102, 102') 및 이온전도성 피막층(103, 103')을 포함한다.Referring to FIG. 2, the membrane electrode assembly 100 for a fuel cell according to the present embodiment includes an electrolyte membrane 101, electrode catalyst layers 102 and 102 ', and ion conductive films 103 and 103'.

전해질막(101)은 나피온(듀퐁사)으로 대표되는 퍼플루오로계 양성자 전도성 중합체막, 술폰화 폴리술폰 공중합체, 술포네이티드 폴리(에테르-케톤)계로 대표되는 탄화수소계 고분자, 과불소화 술폰산기 함유 고분자, 술포네이티드 폴리에테르 에테르 케톤계, 폴리이미드계, 폴리스티렌계, 폴리술폰계 및 클레이-술폰화 폴리술폰 나노 복합체(clay-sulfonated polysulfone nanocomposite)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 이온전도성 고분자를 포함할 수 있다. The electrolyte membrane 101 may be a perfluoro proton conducting polymer membrane represented by Nafion (Du Pont), a hydrocarbon-based polymer represented by a sulfonated polysulfone copolymer, a sulfonated poly (ether-ketone) series, a perfluorinated sulfonic acid At least one ionic conductive material selected from the group consisting of a fluorine-containing polymer, a sulfonated polyether ether ketone type, a polyimide type, a polystyrene type, a polysulfone type, and a clay-sulfonated polysulfone nanocomposite And may include a polymer.

전극 촉매층(102, 102')은 연료전지에 적용되는 통상의 Pt 또는 Pt합금 (PtRu 등) 등의 금속 촉매를 포함하거나 이러한 금속 촉매를 별도의 담체에 담지한 담지 촉매를 포함할 수 있다. 상기 담체로는, 예를 들면, 카본 분말, 활성탄 분말, 그래파이트 분말 또는 탄소분자체인 분말 등이 사용될 수 있다. 상기 활성탄 분말의 구체적인 예로서는 불칸 XC-72(Vulcan XC-72), 케첸블랙(ketzen black) 등이 있다. The electrode catalyst layers 102 and 102 'may include metal catalysts such as conventional Pt or Pt alloys (such as PtRu) applied to fuel cells or may include supported catalysts in which such metal catalysts are carried on separate carriers. As the carrier, for example, a carbon powder, an activated carbon powder, a graphite powder or a powder that is a carbon powder can be used. Specific examples of the activated carbon powder include Vulcan XC-72, Ketjen black, and the like.

이온전도성 피막층(103, 103')은 전해질막(101)과 전극 촉매층(102, 102') 사이에 배치되어 전극 촉매층(102, 102')을 전해질막(101)에 부착시키는 역할과, 연료, 수소이온, 및/또는 부산물의 이동통로로서 작용한다. 이러한 이온전도성 피막층(103, 103')의 두께는 1~5㎛인 것이 바람직하다. 상기 두께가 1㎛ 미만인 경우에는 전해질막(10)에의 부착력이 약화되어서 바람직하지 않고, 상기 두께가 5㎛를 초과하는 경우에는 연료 등의 이동이 원활해지지 않으므로 바람직하지 않다. 이와 같은 이온전도성 피막층을 구비함으로써, 전극 촉매층을 전해질막에 직접 부착시킨 종래기술에 비해 상기 부착력을 향상시키면서도 전해질막과 전극 촉매층 사이의 계면 저항을 낮출 수 있어, 전극 촉매층의 박리현상을 미연에 방지하고 전극 촉매층으로의 연료 등의 전달을 원활하게 할 수 있다. "이온전도성 피막층"에서 "피막층" 이란 수㎛ 이하의 박막으로 형성된 층을 의미하며, 이러한 층은 후술하는 바와 같이 코팅법 등에 의해 형성될 수 있다. 이러한 이온전도성 피막층(103, 103')은 전해질막(101)을 형성하는 전술한 이온전도성 고분자와 동일 또는 유사한 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, "이온전도성 피막층"에서 "이온전도성"은 이온 전달의 저항으로 작용하는 것을 방지하기 위해 상기 층이 갖추어야 할 필수적인 특성이다.The ion conductive membrane layers 103 and 103 'are disposed between the electrolyte membrane 101 and the electrode catalyst layers 102 and 102' to serve to attach the electrode catalyst layers 102 and 102 'to the electrolyte membrane 101, Hydrogen ions, and / or by-products. The thickness of the ion conductive film layers 103 and 103 'is preferably 1 to 5 mu m. When the thickness is less than 1 탆, the adhesion to the electrolyte membrane 10 is undesirably weakened. If the thickness exceeds 5 탆, the movement of fuel and the like is not smooth. By providing such an ion conductive film layer, it is possible to lower the interface resistance between the electrolyte membrane and the electrode catalyst layer while improving the adhering force as compared with the prior art in which the electrode catalyst layer is directly attached to the electrolyte membrane, thereby preventing the electrode catalyst layer from being peeled off And it is possible to smoothly transfer the fuel and the like to the electrode catalyst layer. The term "coating layer" in the " ion conductive film layer "means a layer formed of a thin film of several μm or less. It is preferable that the ion conductive membrane layers 103 and 103 'are formed of the same or similar material as the above-mentioned ion conductive polymer for forming the electrolyte membrane 101. In addition, in the "ion conductive film layer "," ion conductive "is an essential characteristic that the layer must have in order to prevent it from acting as a resistance of ion transport.

도 3은 본 발명의 한 구현에 따른 막전극 접합체의 제조과정을 설명하기 위한 도면이다. 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조 부호는 동일한 구성요소 또는 동일한 구성요소의 부분을 나타낸다. 3 is a view for explaining a manufacturing process of a membrane electrode assembly according to one embodiment of the present invention. Like reference numerals in the drawings denote the same elements or portions of the same elements.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 막전극 접합체(100)의 제조방법에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the membrane electrode assembly 100 according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

먼저, 제1 지지막(200), 제1 전극 촉매층(102) 형성용 조성물, 및 제1 이온전도성 피막층(103) 형성용 조성물을 준비한다. 또한, 이와는 별도로, 제2 지지막(200'), 제2 전극 촉매층(102') 형성용 조성물, 및 제2 이온전도성 피막층(103') 형성용 조성물을 준비한다. First, a first support film 200, a composition for forming the first electrode catalyst layer 102, and a composition for forming the first ion conductive film layer 103 are prepared. Separately, a composition for forming the second support film 200 ', the second electrode catalyst layer 102', and a composition for forming the second ion conductive film layer 103 'are prepared.

제1, 제2 지지막(200, 200')으로는 폴리에틸렌 필름(PE막), 마일라막, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)막, 테프론막, 폴리이미드막 (Kepton film), 폴리테트라플루오로에틸렌막 등이 사용될 수 있다. As the first and second support films 200 and 200 ', a polyethylene film (PE film), a Mylar film, a polyethylene terephthalate (PET) film, a Teflon film, a polyimide film, a polytetrafluoroethylene film Etc. may be used.

제1, 제2 전극 촉매층(102, 102') 형성용 조성물은 금속 촉매 또는 금속 담지 촉매, 이오노머 및 제1 용매를 포함한다. 상기 이오노머로는 불소화 알킬렌으로 구 성된 주쇄와, 말단에 술폰산기를 갖는 불소화 비닐 에테르로 구성된 측쇄를 갖는 술폰화된 고불화 폴리머(예: Nafion, Dupont사의 상표)가 대표적인 예이며 이와 비슷한 성질을 가지는 고분자 물질은 모두 사용될 수 있다. 상기 이오노머는 물과 알코올의 용매에 분산되어 있으며 이오노머의 함량은 금속 촉매 100 중량부를 기준으로 하여 5 내지 50 중량부인 것이 바람직하다. 상기 제1 용매로는 물, 에틸렌글리콜, 이소프로필 알코올, 폴리알콜 등이 사용될 수 있으며, 이의 함량은 금속 촉매 100 중량부를 기준으로 하여 100 내지 1,000 중량부인 것이 바람직하다.The composition for forming the first and second electrode catalyst layers 102 and 102 'includes a metal catalyst or a metal supported catalyst, an ionomer and a first solvent. As the ionomer, a sulfonated highly fluorinated polymer having a main chain composed of fluorinated alkylene and a side chain composed of a fluorinated vinyl ether having a sulfonic acid group at the terminal (e.g., Nafion, a trademark of Dupont) is a typical example. All polymeric materials can be used. The ionomer is dispersed in a solvent of water and alcohol, and the content of the ionomer is preferably 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the metal catalyst. As the first solvent, water, ethylene glycol, isopropyl alcohol, polyalcohol, etc. may be used, and the content thereof is preferably 100 to 1,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the metal catalyst.

이온전도성 피막층(103, 103') 형성용 조성물은 전술한 이온전도성 고분자 및 제2 용매를 포함한다. 상기 제2 용매로는 물, 에틸렌글리콜, 이소프로필 알코올, 폴리알콜, 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있으며, 이의 함량은 이온전도성 고분자 100 중량부를 기준으로 하여 1,000 내지 10,000 중량인 것이 바람직하다.The composition for forming the ion conductive film layers 103 and 103 'includes the above-mentioned ion conductive polymer and the second solvent. The second solvent may be water, ethylene glycol, isopropyl alcohol, polyalcohol, or a mixture thereof. The content of the second solvent is preferably 1,000 to 10,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the ion conductive polymer.

다음에, 제1 지지막(200) 상부에 전극 촉매층(102) 형성용 조성물 및 이온전도성 피막층(103) 형성용 조성물을 순차적으로 코팅 및 선택적으로 건조하여 제1 전사필름을 얻는다(1단계 및 2단계). 이때 코팅 방법은 특별하게 제한되는 것은 아니며, 닥터 블레이드, 바 코팅, 스핀 코팅, 스크린 프린팅 등이 모두 사용될 수 있다. 상기 건조는 50 내지 160 oC 온도에서 실시하여 용매 잔존율이 30 중량% 이하가 되도록 제어한다. 이와 같이 용매 잔존율을 제어하면 전극 촉매층(102), 이온전도성 피막층(103) 및 전해질막(101)이 오염되거나 이들(101, 102, 103) 간의 부착력이 약화되는 것을 방지할 수 있다. Next, a composition for forming the electrode catalyst layer 102 and a composition for forming the ion conductive film layer 103 are sequentially coated and selectively dried on the first support film 200 to obtain a first transfer film (steps 1 and 2 step). The coating method is not particularly limited, and a doctor blade, a bar coating, a spin coating, a screen printing, or the like may all be used. The drying is carried out at a temperature of 50 to 160 ° C to control the residual solvent ratio to be 30% by weight or less. By controlling the solvent remaining ratio as described above, it is possible to prevent the electrode catalyst layer 102, the ion conductive film layer 103, and the electrolyte membrane 101 from being contaminated or adhering between these electrodes 101, 102, and 103 being weakened.

제1 지지막(200) 상에 형성된 전극 촉매층(102)의 표면은 일반적으로 매끄럽지가 않고 거칠어 소정 크기의 표면 조도를 갖는다. 그런데, 이온전도성 피막층(103) 형성용 조성물을 상기 전극 촉매층(102)의 표면에 코팅하게 되면 상기 조성물이 전극 촉매층(102)의 표면에 위치하는 촉매 입자들 사이의 빈틈으로 골고루 침투되어 전극 촉매층(102)과 이온전도성 피막층(103)의 접촉면적이 늘어나고 이들 간의 부착력이 향상되게 된다. 또한 이러한 이온전도성 피막층(103)은 전술한 바와 같이 전해질막(101)의 재료와 동일 또는 유사한 물성을 갖는 재료로 형성되므로 이들은 후술하는 전사 과정을 통해 서로 용이하게 부착될 수 있다. 이와 같이 전극 촉매층(102) 상에 이온전도성 피막층(103)을 코팅함으로써, 전극 촉매층(102)은 이온전도성 피막층(103)을 매개로 하여 전해질막(101)과 강하게 부착하게 되고 이들 각각의 막/층 사이의 접촉면적이 늘어나 각각의 계면 저항이 감소하므로 전극 촉매층(102) 등을 통한 물질 이동이 원활해질 수 있다. 만일, 이러한 이온전도성 피막층(103) 없이 전극 촉매층(102)을 전해질막(101)에 직접 전사시키게 되면 전극 촉매층(102)의 촉매입자와 전해질막(101) 사이에는 접착력이나 인력이 거의 작용하지 않기 때문에 매우 높은 열 및 압력 조건하에서 이들을 압착시켜야 할뿐만 아니라 압착 후에도 부착력이 강하지 않은 문제점이 있다.The surface of the electrode catalyst layer 102 formed on the first support film 200 is generally smooth and rough and has a predetermined surface roughness. When the composition for forming the ion conductive membrane layer 103 is coated on the surface of the electrode catalyst layer 102, the composition is uniformly penetrated into the gaps between the catalyst particles located on the surface of the electrode catalyst layer 102, 102 and the ion conductive film layer 103 is increased and the adhesion between them increases. In addition, since the ion conductive film layer 103 is formed of a material having the same or similar physical properties as the material of the electrolyte membrane 101 as described above, they can be easily attached to each other through a transfer process described below. By coating the ion conductive membrane layer 103 on the electrode catalyst layer 102 as described above, the electrode catalyst layer 102 is strongly adhered to the electrolyte membrane 101 via the ion conductive membrane layer 103, The contact area between the layers increases and the respective interface resistances decrease, so that the mass transfer through the electrode catalyst layer 102 and the like can be smooth. If the electrode catalyst layer 102 is directly transferred to the electrolyte membrane 101 without such an ion conductive film layer 103, adhesion or attractive force hardly acts between the catalyst particles of the electrode catalyst layer 102 and the electrolyte membrane 101 Therefore, not only is it necessary to squeeze them under very high heat and pressure conditions, but also there is a problem in that the adhesive force is not strong even after pressing.

상기 제1 전사필름의 이온전도성 피막층(103) 상부에 보호필름(미도시)을 덮어 원하는 크기로 절단한 후 사용직전에 이 보호필름을 제거하여 결합시키고자 하는 전해질막(101)의 일면에 배치한다. 여기서, 보호필름으로는 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트막이 사용될 수 있다.A protective film (not shown) is covered on the top of the ion conductive film layer 103 of the first transfer film, and the protective film is cut to a desired size. Then, the protective film is removed immediately before use to be placed on one surface of the electrolyte membrane 101 do. Here, the protective film may be a modified polyethylene terephthalate film.

이와는 별도로, 제2 지지막(200') 상부에 전극 촉매층(102') 형성용 조성물 및 이온전도성 피막층(103') 형성용 조성물을 순차적으로 코팅 및 선택적으로 건조하여 제2 전사필름을 얻는다. 여기서 이온전도성 피막층(103')은 전술한 이온전도성 피막층(103)과 동일 또는 유사한 재료로 형성될 수도 있고 이와는 다른 재료로 형성될 수도 있다. Separately, a composition for forming the electrode catalyst layer 102 'and a composition for forming the ion conductive film layer 103' are sequentially coated on the second support film 200 'and selectively dried to obtain a second transfer film. Here, the ion conductive film layer 103 'may be formed of the same or similar material as the aforementioned ion conductive film layer 103 or may be formed of a different material.

다음에, 상기 제1 전사필름의 이온전도성 피막층(103) 및 상기 제2 전사필름의 이온전도성 피막층(103')을 전해질막(101)의 일면 및 타면에 각각 인접되게 배치하고, 상기 제1 전사필름 및 제2 전사필름을 전해질막(101)의 일 표면 및 타 표면 상에 각각 전사시킨다(3단계). 이어서, 상기 결과물로부터 제1 지지막(200) 및 제2 지지막(200')을 박리하여 제거해낸다(3단계). 이러한 제1 전사필름 및 제2 전사필름의 전사는 동시에 이루어질 수도 있고, 하나씩 별도로 이루어질 수도 있다.Next, the ion conductive film layer 103 of the first transfer film and the ion conductive film layer 103 'of the second transfer film are disposed adjacent to one surface and the other surface of the electrolyte membrane 101, respectively, The film and the second transfer film are transferred onto one surface and the other surface of the electrolyte membrane 101, respectively (Step 3). Then, the first support film 200 and the second support film 200 'are peeled off from the resultant product (step 3). The transfer of the first transfer film and the second transfer film may be performed simultaneously or separately.

상기 제1 전사필름 및 제2 전사필름의 전사는, 열압착 방법 또는 롤투롤(roll-to-roll) 방법에 의해 이루어질 수 있다. 열압착 방법이란 고온하에서 2 이상의 물체를 서로 압착시키는 방법으로서, 이러한 열압착 방법에 의해 전사가 이루어지는 경우, 전사조건으로는 100 내지 160℃의 온도, 1 내지 300kgf/cm2의 압력, 및 1 내지 20분의 시간주기가 바람직하다. 롤투롤 방법이란 2 이상의 물체를 롤러 사이로 연속적으로 통과시켜 이들을 서로 부착시키는 방법이다. The transfer of the first transfer film and the second transfer film may be performed by a thermal compression method or a roll-to-roll method. The thermocompression method is a method of compressing two or more objects at high temperature under high temperature. When the transfer is carried out by such a thermocompression method, the transfer conditions include a temperature of 100 to 160 ° C, a pressure of 1 to 300 kgf / cm 2 , A 20 minute time period is preferred. The roll-to-roll method is a method in which two or more objects are successively passed through the rollers to adhere them to each other.

상기 전사과정을 통해 전해질막(101)의 일면 및 타면 각각에 한쌍의 이온전도성 피막층(103, 103')과 한쌍의 전극 촉매층(102, 102')이 형성된 촉매 피복 막(CCM)을 얻을 수 있다 (도 3의 3단계).A catalyst coating film (CCM) having a pair of ion conductive films 103 and 103 'and a pair of electrode catalyst layers 102 and 102' is formed on one side and the other side of the electrolyte membrane 101 through the transfer process (Step 3 of FIG. 3).

그러나, 상기와 같은 전사 과정이 비교적 고온 및 고압하에서 이루어지므로, 전사 과정을 거치면서 전극 촉매층(102, 102') 내의 공극이 일부 파괴되어 이의 공극율(porosity)이 감소하게 된다. 이에 따라 전해질막(101)에 전사된 전극 촉매층(102, 102')을 통한 수소이온, 연료 전달 및/또는 부산물 제거가 어렵게 된다. However, since the above-described transfer process is performed at a relatively high temperature and a high pressure, the pores in the electrode catalyst layers 102 and 102 'are partly destroyed and the porosity thereof decreases during the transfer process. This makes it difficult to remove hydrogen ions, fuel transfer, and / or by-products through the electrode catalyst layers 102 and 102 'transferred to the electrolyte membrane 101.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 상기 제조된 막전극 접합체(100)에 대하여 전극 촉매층(102, 102')의 공극을 확장시키기 위한 후처리를 추가로 실시하는 것이 바람직하다. 이러한 후처리는 산처리, 사용된 산의 세척 및 건조 과정을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 후처리는, 상기 제조된 막전극 접합체(100)를 황산 또는 질산 등의 산 수용액에 담근 후 소정 온도에서 소정 시간 동안 가열하고, 순수한 물 등으로 세척한 다음, 진공 오븐 등에서 건조시키는 과정을 포함할 수 있다. In order to solve the above problems, it is preferable to further perform a post-treatment for expanding the pores of the electrode catalyst layers 102 and 102 'with respect to the membrane electrode assembly 100 manufactured. Such post-treatment may include acid treatment, washing and drying of the acid used. Specifically, after the membrane electrode assembly 100 is immersed in an acid aqueous solution such as sulfuric acid or nitric acid, the membrane electrode assembly 100 is heated at a predetermined temperature for a predetermined time, washed with pure water or the like, and then dried in a vacuum oven . ≪ / RTI >

본 발명에 따른 막전극 접합체는 전해질막과 전극 촉매층 사이에 이온전도성 피막층을 형성하여 전해질막과 전극 촉매층 사이의 계면 저항이 낮으며, 전극 촉매층의 공극률이 양호하여 이를 이용하면 셀 전압 등의 성능이 향상된 연료전지를 제조할 수 있게 된다.The membrane electrode assembly according to the present invention has an ion conductive membrane layer formed between the electrolyte membrane and the electrode catalyst layer to reduce the interface resistance between the electrolyte membrane and the electrode catalyst layer and the porosity of the electrode catalyst layer is good, An improved fuel cell can be manufactured.

이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.

실시예 1Example 1

물 14g 및 1-프로판올 5g으로 구성된 용매에 10 wt% 나피온 용액 (Dupont, Nafion Dispersion, DE 1021) 9g을 혼합한 용액, 촉매(70 wt% PtCo/C, 자체 제조 촉매) 5g 및 에틸렌 글리콜 2.5g을 초음파(Bransonic, Branson 8510) 및 분쇄기 (Daihan Scienticfic. WiseMixTM)를 사용하여 혼합함으로써 촉매 슬러리를 제조하였다. 5 g of a catalyst (70 wt% PtCo / C, self-produced catalyst) and 10 g of a solution containing 10 g of a 10 wt% Nafion dispersion (Dupont, Nafion Dispersion, DE 1021) in a solvent composed of 14 g of water and 5 g of 1-propanol, to g by mixing with an ultrasonic (Bransonic, Branson 8510) and grinder (Daihan Scienticfic. WiseMix TM) to prepare a catalyst slurry.

슬릿 다이 코터(slit die coater, 자체 설계, 제조사: ㈜나래나노텍)를 사용하여 백금 촉매 기준으로 0.4mgPt/㎠로 전사지(SCK, SKC SkyrolSG31)에 상기 제조된 촉매 슬러리를 도포하여 상기 전사지 상에 전극 촉매층을 형성하였다. The catalyst slurry prepared above was applied to a transfer paper (SCK, SKC Skyrol® SG31) at a dose of 0.4 mgPt / cm 2 on the basis of a platinum catalyst using a slit die coater (self-designing, manufactured by Nara Nanotek) Thereby forming an electrode catalyst layer.

또한, 이와는 별도로 물 9.5g 및 이소프로필 알콜 0.5g으로 구성된 용매에 10 wt% 나피온 용액(Dupont, Nafion Dispersion, DE 1021) 1g을 혼합하여 희석된 나피온 용액을 얻었다. Separately, a diluted Nafion solution was obtained by mixing 1 g of a 10 wt% Nafion dispersion (Dupont, Nafion Dispersion, DE 1021) in a solvent composed of 9.5 g of water and 0.5 g of isopropyl alcohol.

슬릿 다이 코터(slit die coater, 자체 설계, 제조사: ㈜나래나노텍)를 사용하여 고체 나피온 기준 0.5mg 나피온/㎠로 상기 제조된 전극 촉매층 상에 상기 희석된 나피온 용액을 도포하여 나피온 피막층(즉, 이온전도성 피막층)을 형성하였다. 결과로서, 제1 전사필름을 얻었다.The diluted Nafion solution was coated on the prepared electrode catalyst layer with a slit die coater (self-designing, manufactured by Nara NanoTech Co., Ltd.) at a solid or Nafion standard of 0.5 mg / cm2 / cm2 to prepare a Nafion coating layer (I.e., ion conductive film layer) was formed. As a result, a first transferred film was obtained.

다음에, 상기 제1 전사필름과 동일한 방법으로 제2 전사필름을 제조하였다. Next, a second transfer film was produced in the same manner as in the above-mentioned first transfer film.

이어서, 고분자 전해질 막인 NRE211(두께 25㎛, Dupont)막의 일면 및 타면 각각에 상기에서 제조한 제1, 제2 전사필름을 인접되게 동시에 배치하고 이를 고온 및 고압 조건하에서 전사시켜 막전극 접합체를 제조하였다. 전사조건은 120℃, 120kgf/㎠, 2분이었다. Subsequently, the first and second transfer films prepared above were disposed adjacent to each other on one side and the other side of the NRE 211 (25 μm thick, Dupont) membrane, which was a polymer electrolyte membrane, and transferred under high temperature and high pressure conditions to prepare a membrane electrode assembly . The transferring conditions were 120 占 폚 and 120 kgf / cm2 for 2 minutes.

상기 제조된 막전극 접합체를 0.5M 황산 수용액에 담근 후 90~95℃의 온도에서 60분 동안 가열한 후 80℃의 순수한 물에서 2시간 동안 세척한 다음, 40℃의 진공 오븐에서 4시간 동안 건조시켰다(후처리 공정). The prepared membrane electrode assembly was immersed in a 0.5M sulfuric acid aqueous solution, heated at 90 to 95 ° C. for 60 minutes, washed with pure water at 80 ° C. for 2 hours, and dried in a vacuum oven at 40 ° C. for 4 hours (Post-treatment process).

비교예 1 Comparative Example 1

나피온 피막층 및 후처리 공정을 생략한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 막전극 접합체를 제조하였다.A membrane electrode assembly was prepared in the same manner as in Example 1, except that the Nafion coating layer and the post-treatment process were omitted.

평가예Evaluation example

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조한 막전극 접합체의 단위전지 성능을 시험하기 위하여, 상기 제조한 막전극 접합체의 양면 각각에 가스확산층(SGL 10BC, 상용 GDL, SGL Carbon Group)을 인접하게 배치하여 단위전지를 조립하였다. 애노드 입구/셀/캐소드 입구의 온도를 각각 65/65/65℃, 압력을 대기압(0 psig)으로 유지하고 화학당량 기준으로 수소:공기=1.5:2.0의 비율로 하여 단위전지를 운전하였다. In order to test the unit cell performance of the membrane electrode assembly prepared in Example 1 and Comparative Example 1, a gas diffusion layer (SGL 10BC, commercial GDL, SGL Carbon Group) was disposed adjacent to both sides of the membrane electrode assembly prepared above Thereby assembling the unit cell. The unit cell was operated at a temperature of the anode inlet / cell / cathode inlet of 65/65/65 ° C and a pressure of 0 psig at a ratio of hydrogen: air = 1.5: 2.0 on a chemical equivalent basis.

상기 실시예 1 및 비교예 1에 따른 단위전지를 운전하여, 전류밀도에 따른 셀 전압을 조사하여, 그 결과를 도 4에 나타내었다.The cell voltage according to the current density was examined by operating the unit cell according to Example 1 and Comparative Example 1, and the result is shown in FIG.

도 4를 참조하면, 실시예 1의 단위전지는 비교예 1의 경우에 비해 셀 전압 특성이 개선되었다는 사실을 알 수 있다. Referring to FIG. 4, it can be seen that the cell voltage characteristics of the unit cell of Example 1 are improved compared to the cell of Comparative Example 1.

이상에서 도면 및 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 구현예가 설명 되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, . Accordingly, the scope of protection of the present invention should be determined by the appended claims.

도 1은 종래기술에 따른 막전극 접합체의 일례를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional membrane electrode assembly.

도 2는 본 발명의 한 구현예에 따른 막전극 접합체를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a membrane electrode assembly according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 한 구현에 따른 막전극 접합체의 제조과정을 살명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a manufacturing process of a membrane electrode assembly according to one embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 연료전지에 있어서, 전류밀도에 따른 셀 전압의 변화를 도시한 그래프이다.4 is a graph showing changes in cell voltage according to current density in a fuel cell manufactured according to Example 1 and Comparative Example 1 of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

10, 100: 막전극접합체 11, 101: 고분자 전해질 막10, 100: membrane electrode assembly 11, 101: polymer electrolyte membrane

12, 12', 102, 102': 전극 촉매층 13, 103': 이온전도성 피막층12, 12 ', 102, 102': electrode catalyst layer 13, 103 ': ion conductive film layer

Claims (11)

삭제delete 삭제delete 삭제delete (a) 제1 지지막 상에 제1 전극 촉매층 형성용 조성물을 코팅 및 건조하여 제1 전극 촉매층을 형성하고, 상기 제1 전극 촉매층 상에 제1 이온전도성 피막층 형성용 조성물을 코팅 및 건조하여 제1 이온전도성 피막층을 형성함으로써 제1 전사필름을 제조하는 단계;(a) coating and drying a composition for forming a first electrode catalyst layer on a first support film to form a first electrode catalyst layer, coating and drying a composition for forming a first ion conductive layer on the first electrode catalyst layer, 1 &lt; / RTI &gt; ion conductive film layer to form a first transfer film; (b) 제2 지지막 상에 제2 전극 촉매층 형성용 조성물을 코팅 및 건조하여 제2 전극 촉매층을 형성하고, 상기 제2 전극 촉매층 상에 제2 이온전도성 피막층 형성용 조성물을 코팅 및 건조하여 제2 이온전도성 피막층을 형성함으로써 제2 전사필름을 제조하는 단계; 및(b) coating and drying a composition for forming a second electrode catalyst layer on the second support film to form a second electrode catalyst layer, coating and drying the composition for forming a second ion conductive layer on the second electrode catalyst layer, 2 ion conductive film layer to form a second transfer film; And (c) 상기 제1 전사필름의 제1 이온전도성 피막층 및 상기 제2 전사필름의 제2 이온전도성 피막층을 전해질막의 일면 및 타면에 각각 인접되게 배치한 후, 상기 제1 전사필름 및 제2 전사필름을 상기 전해질막의 일면 및 타면 상에 동시에 또는 순차적으로 각각 전사시키는 단계를 포함하고,(c) arranging the first ion conductive film layer of the first transfer film and the second ion conductive film layer of the second transfer film so as to be adjacent to one surface and the other surface of the electrolyte membrane, respectively, Onto the one surface and the other surface of the electrolyte membrane, respectively, 상기 각각의 조성물은 용매를 포함하고, 상기 각각의 건조는 50 내지 160℃의 온도에서 실시되어 상기 각각의 조성물 중 용매 잔존율이 30중량% 이하가 되도록 제어되고,Wherein each of said compositions comprises a solvent and each of said drying is carried out at a temperature of 50 to 160 DEG C so that the solvent remaining ratio in each composition is controlled to be 30% 상기 각각의 이온전도성 피막층의 두께는 1~5㎛인 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법.Wherein each of the ion conductive membrane layers has a thickness of 1 to 5 占 퐉. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 제1 전사필름 및 제2 전사필름의 전사는 열압착 방법 또는 롤투롤(roll-to-roll) 방법에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법.Wherein the transfer of the first transfer film and the second transfer film is performed by a thermal compression method or a roll-to-roll method. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 제1 전사필름 및 제2 전사필름으로부터 제1 지지막 및 제2 지지막을 각각 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법.And removing the first support film and the second support film from the first transfer film and the second transfer film, respectively. 제4항에 있어서, 5. The method of claim 4, 상기 (c) 단계 이후에, 상기 제1 전극 촉매층 및 제2 전극 촉매층의 공극을 확장시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 막 전극 접합체의 제조방법. Further comprising the step of expanding the voids of the first electrode catalyst layer and the second electrode catalyst layer after the step (c). 제7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 제1 전극 촉매층 및 제2 전극 촉매층의 공극을 확장시키는 단계는 산처리, 세척 및 건조 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법.Wherein the step of expanding the pores of the first electrode catalyst layer and the second electrode catalyst layer comprises an acid treatment, washing and drying. 제4항에 있어서, 5. The method of claim 4, 상기 이온전도성 피막층이 퍼플루오로계 양성자 전도성 중합체막, 술폰화 폴리술폰 공중합체, 술포네이티드 폴리(에테르-케톤)계, 과불소화 술폰산기 함유 고분자, 술포네이티드 폴리에테르 에테르 케톤계, 폴리이미드계, 폴리스티렌계, 폴리술폰계 및 클레이-술폰화 폴리술폰 나노 복합체(clay-sulfonated polysulfone nanocomposite)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 이온전도성 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 막전극 접합체의 제조방법.Wherein the ion conductive film layer is at least one selected from the group consisting of a perfluoro proton conductive polymer film, a sulfonated polysulfone copolymer, a sulfonated poly (ether-ketone) based polymer, a perfluorinated sulfonic acid polymer containing group, a sulfonated polyether ether ketone based polymer, The present invention relates to a membrane electrode assembly for fuel cells, which comprises at least one ion-conducting polymer selected from the group consisting of polystyrene-based, polysulfone-based, and clay-sulfonated polysulfone nanocomposites Way. 삭제delete 삭제delete
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