| 초록 |
직접 메탄올 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell: DMFC)는 anode에 메탄올을 직접흘려 산화시킴으로 전기를 발생시키는 간단하면서 이상적인 연료전지 시스템으로 초소형 이동용 전원이나 자동차 동력원 등 많은 응용가능성으로 인해 이에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. DMFC는 상온 또는 비교적 낮은 온도에서 동작되어지므로 상대적으로 전기화학적 활성을 위한 전극 전기촉매의 영향이 전체성능에 큰 비중을 차지하고 있다. Anode에서는 연료인 메탄올이 산화되어 수소이온(proton)과 이산화탄소를 생성하면서 전체 6개의 전자 발생을 통해 전기를 생성한다(식 [1]). 그러나 가장 큰 문제점은 부반응으로 일산화탄소(CO)가 발생하여 전극재료를 피독(Poisoning)시켜 전극의 활성을 감소시킨다는 것이다(식[2]).[1, 2]CH3OH + H2O → CO2 + 6H+ + 6e- [1]CH3OH → CO + 4H+ + 4e- [2]또한 저온에서 작동하는 DMFC의 anode에서의 전기화학적 활성을 높이기 위해 현재 백금류의 촉매가 주로 사용되어지기 때문에 그 입자 크기를 작게 해서 반응 면적을 크게 함으로서 촉매 사용량을 줄이면서 활성을 높여하 하는 과제가 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 백금을 기본으로 한 이성분계 촉매 및 삼성분계 촉매를 사용하여 백금의 사용량을줄이는 동시에 CO에 의한 피독현상을 막아 전극의 활성을 향상시킬 수 있도록 Bifunctionalmechanism을 만족하는 금속을 첨가하는 제조 방법들이 연구 중에 있다.[2, 3, 4, 5] 본 연구는콜로이드법에 의해 백금-루테늄의 이성분계 촉매를 제조하였으며, 수소 및 Air 분위기에서의 열처리를 수행하였고 그 특성을 다양한 방법으로 분석하였다.
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