| 초록 |
현재 상용화되어 있는 과불소계 고체 고분자 전해질 막은 가격이 비싸며 80℃ 이상의 고온에서 전기전도도 및 함수율등 기능이 저하되는 단점을 가지고 있어 이런 단점이 개선 된 새로운 이온교환막을 제조하기 위한 연구가 집중되어지고 있다. 이 중 Polysulfone(PSf)은 기계적 강도가 우수하고 내산화성 및 열적 안정성을 지닌 고분자로서 고체 고분자 전해질 막의 제조에 널리 이용되어지고 있다. 기존 PSf와 polyphenylene sulfide sulfone(PPSS)을 블록공중합 시켜 PSf-co-PPSS를 제조하여 고체 고분자 전해질 막을 제조하였으며 고온에서 가수분해, 물리적인 특성 및 이온전도도 등의 전기적인 특성에서도 성능이 저하되는 단점을 보였다. 본 연구에서는 이를 보완하기 위해 BPSf에 heteropolyacid(HPA)를 첨가하여 고온에서도 가수분해 방지 및 이온전도도가 향상 된 PEMFC용 고체 고분자 전해질 막을 제조하고자 하였다. IR 등을 이용해서 PSf-co-PPSS/HPA의 구조를 확인하였고, 이온교환용량, 이온전도도, 함수율등 물리적, 전기화학적 특성을 고찰하였다. HPA의 최적의 배합비를 찾기 위해 첨가량을 0.1g(1.4wt%)~2g(22wt%)까지 변화시키며 최적 배합비를 찾았으며, 고온에서 가수분해 되는 단점을 보완하였을 뿐만 아니라 고온에서의 이온전도도가 향상되었으며 함수율, 이온교환용량 등에서도 기존의 BPSf만을 이용하여 제조 된 고체 고분자 전해질 막보다 우수한 특성을 나타내었다. |
