화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2007년 봄 (04/19 ~ 04/20, 울산 롯데호텔)
권호 13권 1호, p.529
발표분야 에너지/환경
제목 NaBH4를 이용한 400W급 연료전지 구동용 수소발생시스템
초록 NaBH4는 높은 수소 저장 효율과 안정성을 가진 수소 발생원이며 수용액 상태에서 자가분해를 통해 수소를 발생시킨다. 수소 발생 후 생긴 부산물의 재생을 통해 지속적인 이용이 가능하다.
본 연구에서는 다공성 Ni foam을 지지체로 한 Co-B 촉매를 제조하고, 400 W급 고분자전해질 연료전지를 구동하기 위해 소형 반응기를 이용하여 120분 동안 6.5 L/min 이상의 양으로 수소를 일정하게 공급할 수 있는 시스템을 제작하였다. 시스템 최적화를 위해 실험 조건을 변화시키면서 영향을 알아보았다.
수용액의 NaBH4 농도가 증가하면 수소 발생 속도도 증가하나 농도가 너무 높아지면 용액의 점도가 증가하여 촉매와 용액의 접촉이 어려워져 수소 발생 속도가 줄어드는 현상을 관찰하였다. NaBH4 수용액이 반응기를 지나기 전에 분해되는 단점을 보완하기 위해 안정제로 NaOH를 첨가하였다. 공급하는 용액의 유속을 늘릴수록 수소 발생량도 증가하는 것을 관찰하였다. 적정 수준의 농도에서 유속 변화를 통해 수소 발생 속도를 조절할 수 있다.
연료 공급, 수소 발생, 수소와 부산물 분리, 부산물 회수, 냉각 및 수소 정제, 시스템 제어 부분으로 시스템을 조합했다. 연료전지 스택에 시스템에서 발생된 수소를 공급한 결과, 30 A 전류 조건에서 465 W의 전력을 생산하는 것을 확인하였다.
저자 김선자1, 공경용2, 민인규2, 이상엽2, 남석우2, 임태훈2, 이재영3
소속 1과학기술연합대, 2한국과학기술(연), 3광주과학기술원
키워드 sodium borohydride; hydrogen generation system; Co-B catalyst; PEMFCs
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원문파일 초록 보기