| 초록 |
고분자 전해질막 연료전지에서 셀 내의 효율적인 물관리는 전지성능에 막대한 영향을 미친다. 기체확산층(gas diffusion layer, GDL)의 역할 중 하나는 촉매층에서 전기화학반응에 의해 생성된 물의 효과적인 배출이다 [1-2]. 따라서 기체확산층의 물 투과도는 고분자 전해질막 연료전지의 물관리 측면에서 중요한 기계적 물성으로 판단된다. 이번 연구에서는 기체확산층의 물 투과도를 측정 장비를 개발하고 이를 이용하여 현재 시중에서 판매되고 있는 상용 기체확산층에 대한 물투과도 측정을 실시하였다. 또한 시중에서 판매하는 카본 페이퍼 위에 자체적으로 미세기공층(micro porous layer, MPL)을 코팅하여 만든 기체확산층에 대한 물투과도 측정을 통해 미세기공층의 구조의 변화가 기체확산층의 물투과도에 미치는 영향을 확인하였다. 측정 결과 카본 펠트를 다공성 기재(gas diffusion backing layer, GDBL)로 사용한 기체확산층의 경우 카본 페이퍼를 기재로 사용한 기체확산층보다 낮은 압력에서 물이 투과되기 시작하였으며 투과유량도 더 큰 것으로 나타났다. 또한 미세기공층의 소수성 정도를 달리하여 제작한 기체확산층의 물투과도 측정결과 미세기공층의 표면의 소수성이 클수록 높은 압력에서 물이 투과하기 시작하였지만 투과유량은 친수성의 미세기공층보다 더 큰 것으로 나타났다. |
