Porous multi-metal oxide nanotube and method for manufacturing the same

• Main Authors: PARK JU AHN, SANGARAJU SHANMUGAM
• Format: Patent
• Language: English; Korean
• Published: 28.06.2022
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; BRAIDING; CHEMISTRY; COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSESC01D OR C01F; COTTON-WOOL; ELECTRICITY; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS,NON-WOVEN FABRICS; INORGANIC CHEMISTRY; KNITTING; LACE-MAKING; MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARYMATERIAL; METALLURGY; NON-WOVEN FABRICS; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY; TEXTILES; TRIMMINGS; WADDING

본 발명은 다공성 다중-금속산화물 나노튜브 및 이의 제조방법에 관한 것으로써, 본 발명의 제조방법에 따르면 유해한 화학물질을 사용하지 않으면서도 높은 수율로 단일상 다중 원자가(single phase multi-valent)를 갖는 다공성 다중-금속산화물 나노튜브를 얻을 수 있고, 특히, 단일상 다중 원자가(single phase multi-valent)를 갖는 다공성 다중-금속산화물은 우수한 이온 전도도, 우수한 열 안정성, 및 우수한 유전 분극성을 갖을 뿐만 아니라, 위상이 안정되면서도 결정 내 큰 공간이 다수 확보됨에 따라 우수한 산소 저장 및 방출 특성을 갖는 특징을 갖고 있으므로, 상기 특성을 만족하는 다공성 다중-금속산화물을 포함하는 나노튜브로 이루어진 나노웹을 포함하여 제조된 고분자 전해질막은 기계적 강도가 유지 및 향상되어 전지 작동 중에도 내구성이 유지될 뿐만 아니라, 낮은 습도에서도 양성자 전도도가 향상되므로, 결과적으로 이를 포함하는 연료전지의 성능이 향상되는 효과가 있다. Disclosed are porous multi-metal oxide nanotubes and a production method therefor. In one aspect, methods for producing porous multi-metal oxide nanotubes are provided comprising: (a) preparing an admixture comprising metal-acetylacetonate precursors, polyacrylonitrile (PAN) and a solvent component; and (b) producing a nanocomposite from the admixture, wherein metals of the metal-acetylacetonate precursors comprise a non-radioactive alkali metal stable isotope and a non-radioactive alkaline earth metal stable isotope. As such, porous multi-metal oxide nanotubes having a single-phase multivalence may be obtained in high yield without using harmful chemical substances. In addition, the polymer electrolyte membrane including the porous multi-metal oxide nanotubes may have maintained and improved mechanical strength, and thus may have maintained durability even during cell operation and may also have improved proton conductivity even at low humidity. The fuel cell including the polymer electrolyte membrane may have improved performance.