화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2014년 봄 (04/30 ~ 05/02, 제주국제컨벤션센터)
권호 18권 1호
발표분야 차세대전지의 전기화학적원리 II
제목 고분자전해질 연료전지의 막-전극접합체 구조개선에 의한 단위전지 성능향상
초록 본 연구에서는 기존의 상용화된 고분자전해질 연료전지의 핵심부품인 막-전극접합체 (Membrane Electrode Assembly; MEA)가 카본 입자에 답지된 백금 나노입자 파우더를 알코올계 솔벤트와 나피온 아이오노머에 분산시켜서 제조한 슬러리를 촉매층으로 소성시켜서 제조한 것과 다르게 연료전지의 효율증가를 위해 백금촉매층 전극구조를 제어하여 나노미터 크기의 규칙적인 기공을 갖는 인버스오팔 형태의 전극을 도입하였다. 그 결과 연료전지의 물질전달 및 물관리 개선으로 인해 단위면적당 출력성능이 53% 증가한 것을 확인할 수 있었다. 연료전지 촉매층에 도입된 인버스오팔 구조는 수 나노 크기의 구형 입자가 규칙적인 구조로 쌓여 있는 오팔 구조에 상대되는 개념으로서, 3차원으로 연결된 규칙적인 기공구조로 인해 표면적이 넓고 확산경로가 짧으며 화학 반응에 필요한 물질의 전달과 생성물의 배출이 용이한 장점이 있다.
저자 조용훈
소속 국민대
키워드 고분자전해질 연료전지; 막-전극접합체; 촉매층; 백금; 인버스오팔
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