| 학회 |
한국고분자학회 |
| 학술대회 |
2008년 봄 (04/10 ~ 04/11, 컨벤션 뷰로(대전)) |
| 권호 |
33권 1호 |
| 발표분야 |
고분자 가공/복합재료 |
| 제목 |
나노크기의 백금 입자를 이용한 고분자전해질 막 특성 개질 및 직접 메탄올 연료전지의 성능향상에 관한 연구 |
| 초록 |
직접 메탄올 연료전지(DMFC)에 사용되는 고분자전해질 막으로 백금 나노 입자가 고르게 분산된 복합막을 만들었으며 백금 나노 입자는 Nafion을 안정제(stabilizer)로 이용하여 tetraammineplatinum (II) chloride ([Pt(NH3)4]Cl2)를 액상 환원 공정을 통해서 제조하였다. 백금 양이온과 수화된 Nafion의 술폰기(SO3-)와의 정전기적 인력을 이용하였고 합성된 백금 나노 입자는 복합막 내부에 고르게 분산되어 있으며, 11.5 ~ 14.5 nm의 크기를 가지고 있다. 백금이 적게 함유된 복합막은 기존의 Nafion 보다 증가된 수소이온 전도도를 나타내었으며 함유된 백금 나노 입자는 크로스오버되는 메탄올을 내부에서 산화시켜 공기극에 도달하는 메탄올을 감소시켜주기 때문에 공기극의 전압이 증가하게 되고 이는 OCV의 증가로 나타난다. 그러나 너무 많은 양의 백금을 함유하게 되면 주변의 수화된 cluster를 짓누르게 되어 물 흡수율이 감소하게 되며 물 흡수율의 감소는 수소이온 전도도의 감소로 이어지고, 이는 옴 저항의 증가를 이끌어서 결과적으로 연료전지 성능 감소를 나타낸다. DMFC의 단위전지 성능 평가 결과 기존의 Nafion보다 약 29 %의 성능 향상을 보였다. |
| 저자 |
이평찬, 김시은, 김동욱, 한태훈, 이영관, 남재도
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| 소속 |
성균관대 |
| 키워드 |
Platinum nanoparticle; Methanol crossover; Polymer electrolyte membrane; Direct methanol fuel cell
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