화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2018년 가을 (10/31 ~ 11/02, 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU))
권호 22권 2호
발표분야 환경.에너지_포스터
제목 간헐적 작동에 대한 알칼라인 수전해용 전극의 내구성
초록 최근 신재생에너지의 간헐성을 보완하기 위한 에너지 저장 방법으로 수전해를 이용해 수소를 생산하여 에너지를 저장하는 방법이 연구되고 있다. 신재생에너지의 특성상 자연 상태에 따라 출력이 변동하기 때문에 수전해 전극은 간헐적 작동 환경에서의 내구성을 필요로 하는데 이를 위해 Half cell에서 On/off test를 통하여 Degradation 특성을 확인했다. 그 결과 과전압은 10 cycles당 약 0.014~0.070 µV가 상승하는 것으로 확인되었다. 전극의 Deactivation을 가속화 하기 위해서 전류 밀도를 4배로 높여 실험을 진행하였으며 이때 과전압은 10 cycles당 약 0.045~0.080 µV으로 상승했다. 실제 알칼라인 수전해의 작동환경과 유사한 조건에서 Ni-Fe 도금 전극을 Cathode, Anode로 2-Electrode cell을 사용하여 On/off test를 1000 cycles 진행했다. 결과로 과전압이 처음 500 cycles까지 10 cycles당 22.40 µV로 증가하다가 500~1500 cycles 구간에서 -328.62 µV로 감소하는 추세를 보였다. 그리고 2-Electrode cell 실험에 사용된 전극을 Scanning Electron Microscope, Energy Dispersive X-ray Spectroscopy를 통해 전극 표면 형상과 성분을 분석했다.
저자 한지민1, 강경수1, 김종원1, 배기광1, 박주식1, 정성욱1, 김영호2
소속 1한국에너지기술(연), 2충남대
키워드 electrochemical; alkaline electrolysis; intermittent operation; onoff test
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