금속 나노입자-페로브스카이트 지지체 복합 구조체 및 이를 포함하는 연료 전지
Metal nanoparticle-perovskite support composite structure and fuel cell comprising the same
특허 요약
본 발명에 따른 금속 나노입자-페로브스카이트 지지체 복합 구조체의 제조 방법은, 수소 기체를 사용하지 않되 수증기를 사용하여 작고 균일한 금속 나노입자를 페로브스카이트 지지체 표면에 자발적으로 형성시킬 수 있다는 특징이 있다.
청구항
번호청구항
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  1. 금속 전구체 및 페로브스카이트 산화물을 고용화하여, 고용체를 제조하는 단계(단계 1); 및2) 상기 고용체를 수증기를 포함한 기체 하에 열처리하여, 페로브스카이트 산화물 표면에 금속 나노 입자를 형성시키는 단계(단계 2)를 포함하고,상기 금속 전구체의 금속은 Ag, Pd, Pt, 또는 Ru이고,상기 페로브스카이트 산화물은 하기 화학식 2로 표시되는,금속 나노입자-페로브스카이트 지지체 복합 구조체의 제조 방법:[화학식 2]BaCox1Fex2Zrx3Yx4O3상기 화학식 2에서, x1은 0.3 내지 0.5의 실수이고, x2는 0.3 내지 0.5의 실수이고, x3은 0.05 내지 0.15의 실수이고, x4는 0.05 내지 0.15의 실수이고, x1+x2+x3+x4는 1이다.
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제1항에 있어서, 상기 단계 1에서, 상기 금속 전구체 및 상기 페로브스카이트 산화물을 1:100 내지 10:100의 몰 비로 고용화하는,제조 방법.

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제1항에 있어서, 상기 단계 1은 800 내지 1600℃에서 1시간 내지 24시간 동안 고용화하는,제조 방법.

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제1항에 있어서, 상기 단계 2의 수증기를 포함한 기체는, 수소 기체를 실질적으로 포함하지 않는,제조 방법.

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제1항에 있어서, 상기 단계 2의 수증기를 포함한 기체는, 수소 기체를 0.1 부피% 미만으로 포함하는,제조 방법.

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제1항에 있어서, 상기 단계 2의 수증기를 포함한 기체는, 수증기를 0.1 부피% 내지 50 부피%로 포함하는,제조 방법.

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제1항에 있어서, 상기 단계 2는 300 내지 800℃에서 열처리하는,제조 방법.

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제1항 및 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따라 제조된, 금속 나노입자-페로브스카이트 지지체 복합 구조체.

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제12항의 금속 나노입자-페로브스카이트 지지체 복합 구조체를 공기극으로 포함하는, 연료전지.

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제13항에 있어서, 상기 연료전지는 양방향 프로톤 전도성 고체산화물 연료전지인, 연료전지.