초록 |
막-전극 접합체(membrane-electrode assembly)는 연료전지의 핵심 부품 요소로 전해질막(electrolyte membrane), 산화 및 환원 촉매(catalyst), 가스확산층(gas diffusion layer)으로 구성된다. MEA는 용도에 따라 활성 면적이 다르며, 다양한 방법을 통해 제조될 수 있다. 데칼전사법을 이용하면 상대적으로 큰 활성 면적을 갖는 MEA를 제조하는 것이 가능하다. 데칼전사법에서 촉매층을 코팅하는 방법 중 하나인 Dr.Blade방법을 사용하여 제조된 MEA는 잉크의 조성, 코팅하는 조건, 습도에 따라 촉매층에 크랙 또는 잉크의 뭉침 현상이 생기고 코팅 상태가 양호한 촉매층일지라도 촉매 로딩량이 불균일하므로 대면적 MEA제조에는 적합하지 않다. 본 연구에서는 자동 스프레이 장치(Ultrasonic Spray Coater, Sono-Tek)를 이용하여 촉매층의 뭉침, 크랙 발생 등의 문제가 없으면서 스프레이 되는 전체 면적에 대하여 균일한 촉매량을 갖는 MEA 제조에 관하여 연구하였다. 이를 위하여 촉매 형성 잉크의 조성, 스프레이 조건 등의 최적화를 통해 대면적 MEA 제조방법을 최적화하였다. |