화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2013년 봄 (04/24 ~ 04/26, 광주 김대중컨벤션센터)
권호 19권 1호, p.340
발표분야 분리기술
제목 인산함침 PBI 전해질막을 사용한 전기화학적 수소 펌프의 특성 평가
초록 전기화학적 수소펌프는 혼합 가스에서 수소를 분리 및 농축하는 전기화학적 장치로서, 고분자전해질 연료전지와 유사한 구조를 가진다. 이때, 수소이온전도성 전해질막으로 분리된 두 개의 전극에서 수소의 전기화학적 산화 및 투과된 수소 이온의 환원 반응을 통해 수소 분리/농축이 이루어지게 되는데, 수소의 선택도가 매우 높으며 투과속도를 전류로 제어할 수 있는 장점을 가지고 있다. 이때, 고분자 전해질막으로 기존 Nafion 재료를 대신하여 인산 함침 PBI막을 사용하게 되면, 작동온도 향상으로 인해 불순물 내피독성의 향상 및 전기화학적 반응 활성의 증대가 기대된다. 또한, 별도의 가습 장치 없이 운전이 가능한 특징을 가진다.
본 연구에서는 인산 함침 PBI 고분자 전해질막을 사용하여 전기화학적 수소펌프 단위전지를 구성하고, 수소 분리 성능을 평가하여 Nafion 기반 시스템과 비교하였다. 또한, 백금 촉매 사용량에 따른 수소/이산화탄소 혼합기체 분리 특성 평가 및 전기화학 임피던스 분석을  수행하여, 애노드에서 발생하는 수소 산화 반응이 주요 성능 결정 인자임을 규명하였으며, 임피던스 분석으로 이를 확인하였다.
저자 김수진1, 장종현1, 이병석1, 한준영1, 유성종1, 조은애1, 김형준1, Dirk Henkensmeier1, 남석우1, 임태훈1, 김성현2, 김수길3
소속 1한국과학기술(연), 2고려대, 3중앙대
키워드 PEMFC; PBI; separation; Hydrogen pump
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원문파일 초록 보기