화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2006년 가을 (10/27 ~ 10/28, 고려대학교)
권호 12권 2호, p.1948
발표분야 에너지/환경
제목 직접메탄올 연료전지의 메탄올 크로스오버에 따른 캐소드 비활성화에 관한 연구
초록 직접 메탄올 연료전지는 수소 대신 액상의 메탄올을 연료로 직접 사용하는 전기 에너지 전환 장치로서, 메탄올은 수소에 비해 에너지 밀도가 크고 운반, 저장이 간편하며 안정한 화합물이라는 장점을 갖는다.
현재 많은 연구소와 기업들은 휴대용전원으로의 직접 메탄올 연료전지 상용화를 위한 연구를 진행하고 있으며, 고가의 제조단가와 장기운전 성능 등이 현재 상용화를 위해 극복되어야 할 문제점이다.
장기운전 시 발생되는 문제점은 메탄올 투과에 의한 캐소드 촉매의 피독, 운전 후 촉매입자의 소결현상에 의한 활성화면적의 감소, 애노드로부터 캐소드로 루테늄 (ruthenium, Ru)이 투과되는 현상이 성능 감소원인으로 알려져 있다.
본 연구에서는 직접메탄올 연료전지의 장기운전 시 메탄올 크로스오버에 의한 성능저하 현상을 규명하였다. 애노드에 수소, 캐소드에는 공기와 메탄올 기체를 주입하여 메탄올 크로스오버를 분석하는 시스템(분석셀)을 구성하여 전압저하 현상을 관찰하였다. 또한 특정 전압(0.7V~0.8V)을 기준으로 하여 분석셀과 일반셀(DMFC)의 성능저하 현상을 연료 메탄올 농도에 따라 비교하였다. 임피던스와 GC 및 CO2 등의 분석으로 메탄올 투과현상이 장기운전에 미치는 영향을 살펴보았다. SEM, XRD, EDX 등의 분석을 통하여 장기운전 후의 MEA 및 촉매층의 변화를 확인하였다.
저자 문정윤1, 정성택1, 하흥용2
소속 1인하대, 2KIST
키워드 연료전지; 캐소드; 크로스오버
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원문파일 초록 보기