Transition metal support for catalyst electrode and method of making same

The present invention relates to a transition metal nitride support, a method for producing the same, a metal catalyst and a platinum-alloy catalyst including the transition metal nitride support, and a method for producing the same. The method for producing a transition metal support according to the present invention has the advantage of being economical and excellent in safety. In addition, a transition metal support produced according to the present invention has excellent oxygen reduction catalytic activities because it is possible to prevent corrosion of the support and aggregation of a platinum catalyst. Moreover, a strong metal support interaction (SMSI) can be stabilized, and thus the durability of a catalyst can be improved. Furthermore, in a transition metal support according to the present invention, large-sized pores are uniformly distributed. Thus, a catalyst dipping amount can be increased, and material transfer resistance can be minimized within a film-electrode assembly. Accordingly, the performance of a polymer electrolyte film fuel cell can be improved. In addition, a metal catalyst produced according to the present invention has excellent durability and activities because platinum particles are supported on a transition metal nitride support. Furthermore, a platinum-alloy catalyst produced according to the present invention can save the amount of expensive platinum. Accordingly, economical feasibility is excellent, and the intrinsic performance of an oxygen reduction reaction can be improved. 본 발명은 전이금속 질화물 지지체, 이의 제조방법, 상기 전이금속 질화물 지지체를 포함하는 금속 촉매와 백금-합금 촉매, 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전이금속 지지체 제조방법은 경제성이 있으면서도 안전성이 뛰어난 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따라 제조된 전이금속 지지체는 지지체 부식 및 백금 촉매의 응집을 막을 수 있기 때문에 산소환원반응 촉매 활성이 우수하다. 또한, 촉매-지지체 상호작용(strong metal support interaction; SMSI)을 안정화시킬 수 있으므로 촉매의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전이금속 지지체는 큰 크기의 기공이 균일하게 분포되어 있는 바, 촉매 담지량이 증가할 수 있고 막-전극 접합체 내에서 물질전달 저항을 최소화할 수 있어 고분자 전해질막 연료전지의 성능을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따라 제조된 금속 촉매는 백금입자가 전이금속 질화물 지지체에 담지되어 우수한 내구성 및 활성을 갖는다. 또한, 본 발명에 따라 제조된 백금-합금 촉매는 값비싼 백금의 양을 절약할 수 있어 경제성이 우수하면서도 산소의 환원반응의 본연의 성능을 향상시킬 수 있다.