| 학회 |
한국화학공학회 |
| 학술대회 |
2008년 봄 (04/23 ~ 04/25, 제주ICC) |
| 권호 |
14권 1호, p.547 |
| 발표분야 |
에너지/환경 |
| 제목 |
Influence of Nafion® loading in the cathode catalyst layer for PEM fuel cell |
| 초록 |
PEMFC의 성능 향상에 영향을 주는 많은 인자들 중에서 Nafion ionomer 같은 이온교환수지 또한 단위전지 성능에 큰 영향을 준다. 촉매층내 반응 활성점인 triple phase boundaries를 증가시키기 위해 함침하는 Nafion ionomer는 그 양이 과다하게 담지되면 촉매의 이용률을 떨어뜨려 전자의 이동을 방해하는 원인을 제공하기도 한다. 촉매의 이용률뿐만 아니라 전극의 기공률 또한 감소하여 반응물과 생성물의 물질전달 저항이 증가되면서 단위전지의 성능이 감소하게 된다. 이와 반대로 Nafion ionomer 함침량이 너무 적을 경우에도 삼상계면 형성에 어려움을 주어 단위전지의 성능저하를 유발시킨다. 본 실험에서는 Anode와 Cathode의 두 전극에 Nafion ionomer의 함침량을 동일하게 하였던 종래의 방식과는 달리 두 전극내 Nafion ionomer 함침량을 각기 다르게 하였다. 촉매로는 백금이 분산된 Pt/C(45.5wt% Tanaka)를 사용하였으며, 전해질막은 Nafion NRE-212(Dupont)를 사용하였다. Isopropyl alcohol(IPA, 순도 99.5%) 용매에 5wt.% Nafion 전해질 용액을 촉매 분말과 함께 혼합하여 촉매 잉크를 제조하였다. 전극 형성 방법은 Catalyst Coated Membrane(CCM)방식으로 활성면적이 25cm2인 촉매층을 제조하였다. 실험결과 종래의 방식으로 제조된 전극과 비교하여 Anode와 Cathode의 두 전극내의 Nafion ionomer의 함침량을 달리 하였을 때 단위전지의 성능이 향상되는 것을 확인하였다. |
| 저자 |
김근호1, 김형준1, 이관영2
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| 소속 |
1한국과학기술(연), 2고려대 |
| 키워드 |
PEMFC; MEA; electrode; Catalyst coated membrane
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| 원문파일 |
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