화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2012년 가을 (10/24 ~ 10/26, 부산 BEXCO)
권호 18권 2호, p.2500
발표분야 촉매 및 반응공학
제목 고분자 전해질 연료전지(PEFC) 환원극 전극의 탄소지지체 부식 방지를 위한  TiO2 보호층 형성 및 효과
초록 고분자 전해질 연료전지(PEFC)는 낮은 공해물질 배출과 높은 연료 효율성으로 인해서, 자동차 혹은 이동형 기기의 전원장치로 주목 받고 있다. 그러나 환원극에서의 낮은 pH, 높은 온도 및 산소 농도 그리고 높은 전위는 백금촉매를 담지하고 있는 카본입자의 부식을 빠르게 가속시킨다. 따라서 백금의 유실 및 백금의 응집으로 인하여 전체 촉매의 유효활성 면적을 감소시킨다. 이러한 내구성 문제는 물 관리와 함께 연료전지의 상용화에 있어서 가장 중요한 이슈가 되고 있다.  
이에 고분자 전해질 연료전지의 조건에서 사용할 수 있는 장기 내구성이 우수한 새로운 전극막의 개발이 절실히 필요한 상태이다. 본 연구에서는 정교한 두께조절 및 균일한 증착이 가능한 원자층 증착 방법을 이용하여 TiO2와 같은 고내구성, 친수성 산화물 막을 백금층 위에 얇게 코팅함으로써 내구성이 향상된 결과를 보여주었다. 또한 TiO2 물질의 친수성 성질로 인하여 무가습 조건 상태에서의 연료전지의 장기 성능 테스트에 있어서도 기존과 비교했을 때 향상된 성능을 보여주었다. 따라서 정교한 두께 제어를 통한 막의 생성을 통해 촉매활성을 저하시키지 않으면서 내구성 및 무가습 조건에서의 장기성능 향상을 갖는 최적의 지점을 찾아 실제 연료전지 시스템으로의 응용을 목표로 한다.  
저자 정상호1, 이재영1, 전명훈1, 전홍래1, 엄성현2
소속 1광주과학기술원, 2고등과학기술원
키워드 연료전지; 보호층
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