| 학회 |
한국화학공학회 |
| 학술대회 |
2005년 가을 (10/21 ~ 10/22, 인하대학교) |
| 권호 |
11권 2호, p.2260 |
| 발표분야 |
에너지/환경 |
| 제목 |
친수성 SiO2 입자 첨가를 통한 PEMFC용 MEA의 물관리 능력 향상 |
| 초록 |
PEMFC용 전해질막으로 사용되는 Nafion은 수분존재하에서 수소이온 전도성을 나타낸다. 따라서 전극내부로 유입되는 가스는 가습공정을 거쳐 일정량을 수분을 포함하게 된다. 전극내부에서 수분이 부족할 경우 전극및 전해질의 이온전도도가 감소하며, 과잉으로 존재할 경우 전극의 기공 및 가스의 유로를 막아 전지성능이 저하된다. 표면에 -OH작용기를 포함하는 SiO2나노입자를 사용하여 전극의 친수성을 높임으로써 전극의 건조를 막아 낮은 가습조건에서도 전지성능을 유지하도록 하였다. SiO2가 첨가된 전극의 접촉각을 측정하여 친수성의 향상정도를 확인하였으며 ~60%(Pt/C중량기준)까지 첨가할 경우 SiO2함량이 높을수록 친수성이 증가하였다. SiO2가 포함된 전극은 cathode, anode 각각에 대하여 적용되었다. Cathode에 적용한 경우 정상전극에 비해 'flooding'현상이 크게 나타났으며 SiO2함량이 높을수록 성능이 저하되었다. Cathode에 첨가할 경우 전지 성능이 저하되지만 SiO2 첨가를 통한 친수성 향상을 확인할 수 있다. Anode에 첨가될 경우 anode 및 cathode의 가습조건 변화에 대해 낮은 가습조건에서 정상전극보다 높은 성능을 나타내었다. Anode에서는 수분의 생성이 없으므로 외부가습 또는 cathode로 부터의 물의 이동이 이루어져야 한다. 첨가된 SiO2는 외부에서 공급된 수분을 보다 효과적으로 담지하며 접촉하고 있는 전해질막을 통해 수분을 흡수함으로써 anode와 cahode의 가습조건에 동시에 영향을 줄 수 있다. |
| 저자 |
정운호, 김성현, 박기태, 박은희
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| 소속 |
고려대 |
| 키워드 |
PEMFC; SiO2; Humidification
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| E-Mail |
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| 원문파일 |
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