화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2014년 가을 (10/22 ~ 10/24, 대전 DCC)
권호 20권 2호, p.1244
발표분야 공업화학
제목 Nickel foam을 이용한 PEM수전해 연구
초록  2차 청정에너지의 개발과 이용으로서 수전해를 통한 수소제조공정은 환경문제와 한정적 자원량이라는 화석연료의 대안으로 주목 받고 있다. 기존의 백금계 기반의 MEA가 많이 사용되었으나, 백금계 금속의 한정적 자원으로 인해 저가의 비 백금계 금속을 이용한 MEA 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
 본 연구에서는 비 백금계 촉매인 Nickel 재질의 다공성 foam을 촉매 및 전극으로 이용하여 PEM Electrolysis의 특성 및 내구성에 대해 연구하였다. 막과 전극의 접촉저항을 감소시키기 위해 Hot Pressing을 통한 Nafion 212막과 Porous Nickel foam의 고정 유무와 non-Pressing시, 체결압에 따른 막과 Anode의 고정 후, 수전해 실험을 실시하였다. Cathode에는 Pt slurry를 사용하였으며, 촉매의 성능구현을 최대로 하기 위해, Spraying method를 이용하여 막 표면상에 Pt를 0.4mg/cm2 가량 도포하였다. 수전해 셀의 고전압 운전에서 막의 내구성에 미치는 영향을 알아보기 위해 탄화수소계, Nafion계 막의 종류에 따른 수전해 실험을 실시하였다. Nafion 212 막의 경우, 2.8V에서 1ℓ의 H2를 발생하는데 6.1W·hr의 소비전력량을 보였다.
저자 정재현1, 조재영1, 라일채2, 박권필1
소속 1순천대, 2(주)CNL Energy
키워드 PEM Electrolysis; Porous Nickel Foam; Spraying
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