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  • 특허 나노기술 (NT)
    특허
    본 발명은 음이온교환막의 성능 및 막-전극접합체(membrane-electrode assembly, MEA)의 계면 특성을 향상시키기 위한 음이온교환막 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 막 제조 과정에서 음이온교환 고분자에 포함된 카운터이온(counterion)을 제어함으로써 음이온교환막의 미세상 분리(microphase separation) 구조를 제어하고, 이를 통해 이온전도도, 알칼리 안정성 및 막-전극접합체의 계면 접합 특성을 동시에 향상시키는 기술에 관한 것이다. 본 발명에 따른 카운터이온 제어는 연속적인 이온 전달 채널의 형성을 촉진하여 수산화이온 전도도 및 알칼리 안정성을 향상시키며, 막과 촉매층 간의 계면 접착력 및 이온 전달 특성을 개선한다. 이에 따라, 본 발명의 음이온교환막을 적용한 음이온교환막 수전해 시스템은 기존 제조방법으로 제조된 음이온교환막에 비해 수전해 성능이 25% 이상 향상되고 장기 내구성이 2배 이상 증가하는 우수한 성능을 나타낸다. 따라서 본 발명은 별도의 고분자 구조 변경이나 복잡한 후처리 없이 막 제조 과정에서의 카운터이온 제어만으로 음이온교환막 및 막-전극접합체의 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있으며, 음이온교환막 수전해뿐만 아니라 음이온교환막 연료전지(anion exchange membrane fuel cell) 및 음이온교환막 기반 이산화탄소 전환(CO₂ reduction reaction) 시스템 등 음이온교환막을 이용하는 다양한 전기화학적 에너지 변환 장치에 적용 가능한 기술을 제공한다.
    • 대표 발명자
      김태현
    • 출원번호
      10-2026-0175504 (2026-09-14)
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