화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2016년 가을 (11/16 ~ 11/18, 경주 현대호텔)
권호 22권 2호
발표분야 C. 에너지 재료 분과
제목 직접메탄올 연료전지를 위한 질소 도핑된 탄소 촉매의 제조 및  전기화학적 특성평가
초록 저온 작동 연료전지중 하나인 직접 메탄올 연료전지(direct methanol fuel cells)는 낮은 작동 온도, 높은 에너지 밀도, 간단한 구성품, 친환경적이라는 점 등 다양한 장점을 바탕으로 주목 받고 있는 차세대 에너지 변환소자 중 하나이다. 그러나 양극(산소 전극)에 일반적으로  사용되는 백금 촉매는 높은 가격과 연료의 크로스오버에 의한 에너지 변환 성능 저하 등 폭넓은 상업화에 제동을 걸고 있다. 따라서, 이러한 문제점을 극복하기 위해서 탄소계 소재 (흑연, 그래핀, 탄소나노튜브, 탄소나노섬유) 재료를 이용하는 비백금 촉매에 대한 연구 필요성이 주목받고 있다. 다양한 탄소계 소재 중 탄소 나노섬유(carbon nanofiber)는 높은 전기전도도, 높은 비표면적, 우수한 물리적/화학적 안정성을 보유하기 때문에 기존에 사용되던 백금 촉매를 대체하기 위한 후보군으로 대두되고 있다. 따라서 우리는 전기 방사법을 이용하여 성공적으로 질소 도핑된 탄소나노섬유를 제조하였고, 이들의 전기화학적 촉매특성을 분석하였다.
제조된 질소 도핑된 탄소나노섬유는 주사전자현미경(feild-emission scanning electron spectroscopy)과 투과전자현미경(transmission electron microscopy)을 이용하여 구조 및 형상분석을 실시하였고, 결정구조 분석을 진행하기 위하여 X-선 회절분석(X-ray diffraction)을 이용하였다. 전기화학적 촉매 특성은 순환 전압전류법(cyclic voltammetry)과 선형 훑음 전압-전류법(linear sweep voltammetry)을 이용하여 평가하였다. 위의 내용은 2016년도 한국재료학회 추계학술대회에서 더 자세하게 논의될 것이다.

 
저자 안건형, 이영근, 안효진
소속 서울과학기술대
키워드 직접메탄올 연료전지; 촉매; 탄소나노섬유; 질소도핑
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