KR20220057028A - Method for manufacturing electrode of fuel cell using Carbon Nano Fiber - Google Patents

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KR20220057028A
KR20220057028A KR1020200141811A KR20200141811A KR20220057028A KR 20220057028 A KR20220057028 A KR 20220057028A KR 1020200141811 A KR1020200141811 A KR 1020200141811A KR 20200141811 A KR20200141811 A KR 20200141811A KR 20220057028 A KR20220057028 A KR 20220057028A
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김성우
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing an electrode of a fuel cell using carbon nanofibers, including the steps of: preparing a carbon black support; producing a catalyst by supporting a metal on the carbon black support; and producing an electrode for a fuel cell having an increased pore size by adding carbon nanofibers to the catalyst. A pore size in an electrode is increased by adding carbon nanofibers during manufacture of an electrode of a fuel cell, so that reaction gas diffusion and water discharge after a reaction are facilitated, thereby improving the performance of a fuel cell.

Description

탄소나노섬유를 이용한 연료전지의 전극 제조방법{Method for manufacturing electrode of fuel cell using Carbon Nano Fiber}Method for manufacturing electrode of fuel cell using Carbon Nano Fiber

본 발명은 탄소나노섬유를 이용한 연료전지의 전극 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극 제조시 탄소나노섬유를 첨가하여 전극내의 기공 크기가 상승된 연료전지의 전극 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing an electrode of a fuel cell using carbon nanofibers, and more particularly, to a method for manufacturing an electrode of a fuel cell in which the pore size in the electrode is increased by adding carbon nanofibers during the manufacturing of the electrode.

연료전지는 외부로부터 공급되는 연료와 공기의 전기화학반응을 통하여 전기를 생성하는 장치이다. 이러한 연료전지는 전해질을 두개의 전극으로 둘러싼 구조를 하고 있으며, 기체 상태의 연료가 애노드(anode)에 지속적으로 공급되는 동안 캐소드(cathode)에는 산화제(공기 중의 산소)가 지속적으로 공급되며, 전기화학 반응을 통해 전극에서 전류를 발생시킨다. 전해질의 종류에 따라 고분자 전해질 연료전지(PEMFC: Polymer Electrolyte Membrane Fuel cell), 직접 메탄올 연료 전지(DMFC: Direct Methanol Fuel Cell), 알칼리형(PAFC: Alkaline Fuel Cell), 용융 탄산염형(MCFC: Molten carbonate fuel cell), 고체 산화물형(SOFC: Solid Oxide Fuel Celㅣ) 등이 있으며, 대표적인 예로는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC: Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)와 직접 메탄올 연료 전지(DMFC: Direct Methanol Fuel Cell)를 들 수 있다.A fuel cell is a device that generates electricity through an electrochemical reaction between fuel and air supplied from the outside. Such a fuel cell has a structure in which an electrolyte is surrounded by two electrodes, and an oxidizing agent (oxygen in the air) is continuously supplied to the cathode while gaseous fuel is continuously supplied to the anode, and electrochemical The reaction generates an electric current in the electrode. Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC), Direct Methanol Fuel Cell (DMFC), Alkaline Fuel Cell (PAFC), Molten carbonate type (MCFC), depending on the type of electrolyte. fuel cell), solid oxide fuel cell (SOFC: Solid Oxide Fuel Cellㅣ), and the like, and representative examples include a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) and a direct methanol fuel cell (DMFC: direct methanol fuel cell). can be heard

고분자 전해질 연료전지(PEMFC)는 출력밀도와 에너지 효율이 높고, 상온에서 운전되며, 장치 구성이 간단하여 가정용 발전 시스템, 이동통신 장비의 전원, 자동차 동력원 등으로 폭넓게 사용이 가능하다. 고분자 전해질 연료전지는 막전극접합체(MEA:Membrane Eletrode Assembly)가 중심에 위치하며, MEA는 애노드와 캐소드가 고분자 전해질인 멤브레인 양쪽 면에 위치하고, 양극 사이에 촉매층이 형성되도록 제조한다.Polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) has high power density and energy efficiency, operates at room temperature, and has a simple device configuration, so it can be widely used as a home power generation system, a power source for mobile communication equipment, and a power source for automobiles. In a polymer electrolyte fuel cell, a membrane electrode assembly (MEA) is located at the center, and the MEA is manufactured so that an anode and a cathode are located on both sides of a polymer electrolyte membrane, and a catalyst layer is formed between the anodes.

고분자 전해질 연료전지의 원리는 연료가 연료극인 애노드에 공급되어 촉매층에서 흡착, 산화되어, 수소이온과 전자를 생성시킨다. 이때 발생한 전자는 외부 회로에 따라 산화극인 캐소드에 도달하며, 수소 이온은 고분자전해질 막을 통하여 캐소드로 전달된다. 캐소드에 산화제가 공급되며, 수소 이온 및 전자가 음극의 촉매 상에서 반응하여 물을 생성하면서 전기를 발생시킨다.The principle of the polymer electrolyte fuel cell is that fuel is supplied to the anode, which is the anode, and is adsorbed and oxidized in the catalyst layer to generate hydrogen ions and electrons. At this time, the generated electrons reach the cathode, which is the oxidation electrode, according to an external circuit, and hydrogen ions are transferred to the cathode through the polyelectrolyte membrane. An oxidizing agent is supplied to the cathode, and hydrogen ions and electrons react on the catalyst of the cathode to generate water while generating electricity.

여기서, 연료전지의 전극은 금속류 촉매가 반응가스를 이온 및 전자 전도체와 맞닿는 활성영역으로 용이하게 확산할 수 있도록 하여야 하며, 반응후 생성된 물이 용이하게 배출될 수 있어야 한다. Here, the electrode of the fuel cell should allow the metal catalyst to easily diffuse the reaction gas into the active region in contact with the ion and electron conductors, and the water generated after the reaction should be able to be easily discharged.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0010541 (2018. 01. 31)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0010541 (2018. 01. 31)

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 연료전지의 전극 제조시 탄소나노섬유를 첨가함으로써 전극내의 기공 크기가 상승된 연료전지의 전극 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, the present invention has been devised in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electrode of a fuel cell in which the pore size in the electrode is increased by adding carbon nanofibers during manufacturing of the electrode of the fuel cell.

또한, 연료전지의 전극 제조시 탄소나노섬유를 첨가함으로써 반응가스 확산 및 물 배출이 용이하여 성능이 향상된 연료전지의 전극 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electrode of a fuel cell with improved performance by facilitating diffusion of a reactive gas and discharging water by adding carbon nanofibers when manufacturing an electrode of a fuel cell.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 탄소나노섬유를 이용한 연료전지의 전극 제조방법은 카본 블랙 지지체를 준비하는 단계, 상기 카본 블랙 지지체에 금속을 담지하여 촉매를 생성하는 단계, 및 상기 촉매에 탄소나노섬유를 첨가하여 기공 크기가 상승된 연료전지용 전극을 생성하는 단계를 포함한다. The method for manufacturing an electrode of a fuel cell using carbon nanofibers according to the present invention for solving the above object includes the steps of preparing a carbon black support, producing a catalyst by supporting a metal on the carbon black support, and and adding carbon nanofibers to the catalyst to produce an electrode for a fuel cell having an increased pore size.

이때, 상기 카본 블랙 지지체는 아세틸렌의 열분해에 의해 제조되는 아세틸렌 블랙이다. In this case, the carbon black support is acetylene black produced by thermal decomposition of acetylene.

본 발명에 따른 탄소나노섬유를 이용한 연료전지의 전극 제조방법은 연료전지의 전극 제조시 카본 블랙 지지체에 담지된 촉매에 탄소나노섬유를 첨가제로 첨가함으로써 전극 내의 기공 크기를 상승시킬 수 있다. In the method for manufacturing an electrode of a fuel cell using carbon nanofibers according to the present invention, the pore size in the electrode can be increased by adding carbon nanofibers as an additive to a catalyst supported on a carbon black support when manufacturing an electrode of a fuel cell.

또한, 전극 내의 기공 크기가 상승됨으로써 연료전지의 반응가스 확산 및 물 배출을 용이하게 되어 연료전지의 성능을 향상시킬 수 있다. In addition, by increasing the pore size in the electrode, diffusion of the reaction gas and the discharge of water from the fuel cell are facilitated, thereby improving the performance of the fuel cell.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지의 전극 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지의 전극 제조방법에서 탄소나노섬유(CNF)가 첨가되는 경우를 도시한 도면이다.
도 3은 연료전지의 전극 제조시 탄소나노섬유를 첨가하지 않은 경우의 전극을 SEM 전자현미경으로 촬영한 사진이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지의 전극 제조시 탄소나노섬유를 첨가한 경우의 전극을 SEM 전자현미경으로 촬용한 사진이다.
도 5는 수은 기공 분석기를 이용하여 전극의 기공(pore)을 분석한 그래프이다.
도 6은 전극의 성능 평가를 위한 IV 분석을 도시한 그래프이다. 1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing an electrode of a fuel cell according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a case in which carbon nanofibers (CNF) are added in the method for manufacturing an electrode of a fuel cell according to an embodiment of the present invention.
3 is a photograph taken with an SEM electron microscope of an electrode in the case where carbon nanofibers are not added during the manufacturing of the electrode of the fuel cell.
4 is a photograph taken with an SEM electron microscope of an electrode in the case where carbon nanofibers are added when manufacturing an electrode of a fuel cell according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph illustrating the analysis of pores of an electrode using a mercury pore analyzer.
6 is a graph illustrating IV analysis for evaluation of electrode performance.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail.

그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 출원에서 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 출원에서, "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.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, in order to facilitate the overall understanding, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components are omitted.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지의 전극 제조방법을 나타낸 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electrode of a fuel cell according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 촉매 지지체로 카본 블랙 지지체를 준비하다(S110). 예를 들어, 반응기에 아세틸렌 블랙 지지체를 넣고 수증기 분위기 하에서 약 800 ~1000℃의 온도 범위에서 반응시켜 아세틸렌 블랙 지지체를 준비할 수 있다. As shown in FIG. 1, first, a carbon black support is prepared as a catalyst support (S110). For example, an acetylene black support may be prepared by putting an acetylene black support in a reactor and reacting it in a temperature range of about 800 to 1000° C. under a vapor atmosphere.

이어, 카본 블랙 지지체에 활성 금속을 부착시켜 연료전지용 촉매를 생성한다(S120). 이때, 활성 금속은 백금(Pt), 루테늄(Ru), 주석(Sn), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti),바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 셀레늄(Se), 텅스텐(W), 이리듐(Ir), 오스뮴(Os), 로듐(Rh), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 지르코늄(Zr) 및 납(Pb) 등으로부터 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있다. Next, an active metal is attached to the carbon black support to generate a catalyst for a fuel cell (S120). At this time, the active metal is platinum (Pt), ruthenium (Ru), tin (Sn), palladium (Pd), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), iron (Fe), Cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn), aluminum (Al), molybdenum (Mo), selenium (Se), tungsten (W), iridium (Ir), osmium (Os), It may be any one or a combination of two or more selected from rhodium (Rh), niobium (Nb), tantalum (Ta), zirconium (Zr) and lead (Pb).

이어, 촉매에 탄소나노섬유를 첨가하여 연료전지의 전극을 생성한다(S130). 연료전지의 전극은 금속류 촉매가 반응가스를 이온 및 전자 전도체와 맞닿는 활성영역으로 확산시키고 반응후 물배출이 용이하도록 전극내 기공 크기가 커야 한다. 전극내 기공 크기를 상승시키기 위해 탄소나노섬유를 첨가한다. 전극 생성시 탄소나노섬유를 첨가할 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 탄소나노섬유(CNF)는 카본 블랙(CB)과 결합하여 전극 내의 기공 크기를 상승시킨다. 구형 형태의 카본 블랙에 막대 형태의 탄소나노섬유가 첨가됨으로써 상이한 형태가 혼합되어 형성된 기공은, 구형의 카본 블랙만으로 동일한 형태에 의해 형성된 기공 보다 그 사이즈가 커지게 된다. Next, carbon nanofibers are added to the catalyst to create an electrode of the fuel cell (S130). The electrode of the fuel cell should have a large pore size so that the metal catalyst diffuses the reaction gas into the active region in contact with the ion and electron conductors and the water can be easily discharged after the reaction. Carbon nanofibers are added to increase the pore size in the electrode. When carbon nanofibers are added during electrode formation, as shown in FIG. 2 , carbon nanofibers (CNF) combine with carbon black (CB) to increase the pore size in the electrode. When carbon nanofibers in the form of rods are added to carbon black having a spherical shape, pores formed by mixing different shapes have a larger size than pores formed by the same shape using only spherical carbon black.

이러한 탄소나노섬유를 첨가제로 사용할 경우, 아세틸렌과 같은 카본 블랙 보다 결정성이 좋기 때문에 내구성으로 인해 아세틸렌 보다 부식 속도가 낮으며, 비표면적이 작아 전극 생성시 크랙이 발생 할 가능성이 현저히 낮다. When these carbon nanofibers are used as additives, the corrosion rate is lower than that of acetylene due to durability because the crystallinity is better than carbon black such as acetylene, and the possibility of cracks during electrode formation is significantly lower due to the small specific surface area.

이러한 연료전지 전극은 애노드 또는 캐소드일 수 있으며, 촉매가 포함된 촉매층 및 전극 기재로 구성된다. 전극 기재로는 전극을 지지하는 역할을 하면서 촉매층으로 연료 및 산화제를 확산시켜 촉매층으로 연료 및 산화제가 쉽게 접근할 수 있는 역할을 한다. 전극 기재로는 도전성 기재를 사용하며 일 예로 카본페이퍼, 카본직물, 카본펠트 등이 사용될 수 있다. 이러한 연료전지의 전극은 페이팅 방법 등에 의해 제조될 수 있다. Such a fuel cell electrode may be an anode or a cathode, and is composed of a catalyst layer including a catalyst and an electrode substrate. The electrode substrate serves to support the electrode and diffuses the fuel and the oxidizing agent into the catalyst layer so that the fuel and the oxidizing agent can easily access the catalyst layer. As the electrode substrate, a conductive substrate is used, and for example, carbon paper, carbon fabric, carbon felt, etc. may be used. The electrode of such a fuel cell may be manufactured by a painting method or the like.

이러한 탄소나노섬유를 첨가하여 생성된 전극은 막대 형태의 탄소나노섬유가 구형의 카본 블랙과 결합하여 기공을 형성함으로써 탄소나노섬유 없이 제조된 전극내 기공 보다 큰 사이즈의 기공을 형성할 수 있다. 이로 인해, 전극내의 기공을 통한 반응가스의 확산 및 반응 후 물배출이 용이하여 연료전지의 막전극 접합체(MEA)의 성능을 향상시킬 수 있다. 막전극 접합체는 이러한 연료전지 전극을 애노드 및 캐소드로 사용하여 고분자 전해질막의 양단에 각각 위치시키고 열압착을 통하여 제조될 수 있다. In the electrode produced by adding such carbon nanofibers, the rod-shaped carbon nanofibers combine with spherical carbon black to form pores, thereby forming pores having a larger size than the pores in the electrode prepared without carbon nanofibers. For this reason, it is possible to improve the performance of the membrane electrode assembly (MEA) of the fuel cell because the diffusion of the reaction gas through the pores in the electrode and the discharge of water after the reaction are easy. The membrane electrode assembly can be manufactured by using these fuel cell electrodes as an anode and a cathode, respectively, positioned at both ends of the polymer electrolyte membrane and thermocompression bonding.

도 3은 연료전지의 전극 제조시 탄소나노섬유를 첨가하지 않은 경우의 전극을 SEM(Scanning Electron Microscope) 전자현미경으로 촬영한 사진이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지의 전극 제조시 탄소나노섬유를 첨가한 경우의 전극을 SEM 전자현미경으로 촬용한 사진이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전극 제조시 탄소나노섬유를 첨가한 경우의 전극내 기공의 크기가 더 큰 것을 확인할 수 있다. 3 is a photograph taken with a scanning electron microscope (SEM) electron microscope of an electrode in the case where carbon nanofibers are not added when manufacturing an electrode of a fuel cell, and FIG. 4 is an electrode manufacturing of a fuel cell according to an embodiment of the present invention It is a photograph taken with an SEM electron microscope of the electrode in the case of adding carbon nanofibers. As shown in FIGS. 3 and 4 , it can be confirmed that the size of the pores in the electrode is larger when carbon nanofibers are added during electrode manufacturing.

도 5는 수은 기공 분석기를 이용하여 전극의 기공(pore)을 분석한 그래프이다. 5 is a graph illustrating the analysis of pores of an electrode using a mercury pore analyzer.

전극에 수은을 흡착시켜 전극 표면에 존재하는 기공을 분석하는 수은 기공 분석기를 이용하여 전극의 기공을 측정하였다. 탄소나노섬유(CNF: Carbon Nano Fiber) 첨가없이 제조된 전극은 검은색 그래프로 도시되고, 탄소나노섬유를 첨가하여 제조된 전극은 붉은색 그래프로 도시되었다. 도 5에 도시된 바와 같이, 탄소나노섬유 첨가없이 제조된 연료전지 전극의 기공 크기(pore size)는 149 nm인 반면, 탄소나노섬유를 첨가하여 제조된 연료전지 전극의 기공 크기는 284 nm로, 전극 제조시 탄소나노섬유를 첨가함으로써 전극내 기공 크기가 상승되었음을 알 수 있다. The pores of the electrode were measured using a mercury pore analyzer that adsorbs mercury to the electrode and analyzes the pores existing on the electrode surface. An electrode prepared without carbon nanofiber (CNF) addition is shown in a black graph, and an electrode manufactured by adding carbon nanofiber is shown in a red graph. As shown in FIG. 5, the pore size of the fuel cell electrode prepared without carbon nanofibers was 149 nm, whereas the pore size of the fuel cell electrode prepared with carbon nanofibers was added was 284 nm, It can be seen that the pore size in the electrode was increased by adding carbon nanofibers during electrode manufacturing.

도 6은 전극의 성능 평가를 위한 IV 분석을 도시한 그래프이다. 6 is a graph illustrating IV analysis for evaluation of electrode performance.

도 6은 전극 및 고분자 전해질막을 포함하는 막전극 접합체(MEA)의 IV를 분석한 그래프로, 탄소나노섬유(CNF: Carbon Nano Fiber) 첨가없이 제조된 전극을 사용한 경우는 검은색 그래프로 도시되고, 탄소나노섬유를 첨가하여 제조된 전극을 사용한 경우는 붉은색 그래프로 도시되었다. 도 6에 도시된 바와 같이, 0.6 V에서의 각각의 경우의 전류(mA)를 보면, 탄소나노섬유 첨가없이 제조된 전극을 사용한 MEA의 전류는 1332 mA인 반면, 탄소나노섬유를 첨가하여 제조된 전극을 사용한 MEA의 전류는 1440 mA로, 전극 제조시 탄소나노섬유를 첨가함으로써 저전압에서의 전류값이 상승되었음을 확인할 수 있다. 이는 전극 내의 기공 크기 상승으로 인해 물 배출이 용이함으로 인한 것이다. 따라서, 전극 제조시 탄소나노섬유를 첨가함으로써 MEA 전극에서의 물 배출이 용이하여 결국 MEA의 성능을 향상시킬 수 있게 됨을 알 수 있다. 6 is a graph analyzing IV of a membrane electrode assembly (MEA) including an electrode and a polymer electrolyte membrane, and when an electrode prepared without adding carbon nanofiber (CNF) is used, it is shown as a black graph, The case of using an electrode prepared by adding carbon nanofibers is shown in a red graph. As shown in Fig. 6, looking at the current (mA) in each case at 0.6 V, the current of the MEA using the electrode prepared without carbon nanofibers was 1332 mA, whereas those prepared by adding carbon nanofibers The current of the MEA using the electrode is 1440 mA, and it can be confirmed that the current value at a low voltage is increased by adding carbon nanofibers during the electrode manufacturing. This is due to the ease of water discharge due to the increase in the pore size in the electrode. Therefore, it can be seen that by adding carbon nanofibers during electrode manufacturing, water can be easily discharged from the MEA electrode, thereby improving the performance of the MEA.

이상, 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although described above with reference to the drawings and examples, it does not mean that the protection scope of the present invention is limited by the drawings or examples, and those skilled in the art will It will be understood that various modifications and variations of the present invention can be made without departing from the spirit and scope thereof.

이상에서 설명한 본 발명은 일련의 기능 블록들을 기초로 설명되고 있지만, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.Although the present invention described above has been described based on a series of functional blocks, it is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.

전술한 실시예들의 조합은 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 구현 및/또는 필요에 따라 전술한 실시예들 뿐 아니라 다양한 형태의 조합이 제공될 수 있다.The combination of the above-described embodiments is not limited to the above-described embodiment, and various types of combinations may be provided in addition to the above-described embodiments according to implementation and/or necessity.

전술한 실시예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the foregoing embodiments, the methods are described on the basis of a flowchart as a series of steps or blocks, but the present invention is not limited to the order of the steps, and some steps may occur in a different order or at the same time as other steps as described above. can In addition, those of ordinary skill in the art will recognize that the steps shown in the flowchart are not exclusive, other steps may be included, or that one or more steps in the flowchart may be deleted without affecting the scope of the present invention. You will understand.

전술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.The foregoing embodiments include examples of various aspects. It is not possible to describe every possible combination to represent the various aspects, but one of ordinary skill in the art will recognize that other combinations are possible. Accordingly, it is intended that the present invention cover all other substitutions, modifications and variations falling within the scope of the following claims.

Claims (2)

카본 블랙 지지체를 준비하는 단계;
상기 카본 블랙 지지체에 금속을 담지하여 촉매를 생성하는 단계; 및
상기 촉매에 탄소나노섬유를 첨가하여 기공 크기가 상승된 연료전지용 전극을 생성하는 단계를 포함하는 탄소나노섬유를 이용한 연료전지의 전극 제조방법.preparing a carbon black support;
forming a catalyst by supporting a metal on the carbon black support; and
A method for manufacturing an electrode of a fuel cell using carbon nanofibers, comprising the step of adding carbon nanofibers to the catalyst to produce an electrode for a fuel cell having an increased pore size. 제1항에 있어서,
상기 카본 블랙 지지체는 아세틸렌 블랙인 것을 특징으로 하는 탄소나노섬유를 이용한 연료전지의 전극 제조방법.The method of claim 1,
The method for manufacturing an electrode of a fuel cell using carbon nanofibers, characterized in that the carbon black support is acetylene black.
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