| 학회 |
한국고분자학회 |
| 학술대회 |
2002년 가을 (10/11 ~ 10/12, 군산대학교) |
| 권호 |
27권 2호, p.307 |
| 발표분야 |
기능성 고분자 |
| 제목 |
Characterization of Non-Fluoro Polymer Electrolyte for DMFC |
| 초록 |
현재 사용되고 있는 나피온의 crossover문제점을 극복하기 위해 hydrocarbon 계통의 sulfonated poly(styrene) (이하 SPS), sulfoanted poly(phenylene oxide) (이하 SPPO) 그리고, sulfonated polystyrene-block-poly(ethylene-ran-butylene)-block-polystyrene (이하 SSEBS)를 이용하여 homopolymer와 block copolymer의 모폴로지에 따른 수소이온전도도와 메탄올투과도를 상관관계를 이해하고 최적의 조건을 잡아 보도록 하였다. 그리고 SSEBS의 구조제어를 통해 battery의 한계(충전시간, 사용시간)를 극복하는 차세대 이동전원으로써 직접 메탄올 연료 전지용 메탄올 투과 억제 고분자막 개발에 관한 연구를 수행하였다. 상대적으로 수소이온 전도도가 좋은 SPPO와 메탄올 투과도가 낮은 SPS를 모두 술폰화하여 블렌드함으로써 높은 수소이온 전도도와 낮은 메탄올 투과도를 기대한다. 그리고 실제로 MEA(Membrane & Electrode Assembly)를 만들어 성능을 시험해 보고 MEA 제작과정에서의 문제점을 알아보고자 하였다. 실험결과 제조한 전해질 막은 2.3×10-2S/cm (Nafion 3.0×10-2S/cm)의 높은 수소이온 전도도와 5×10-7cm2/sec (Nafion 2.8×10-7cm2/sec)의 낮은 메탄올 투과도가 관찰되었으며, 비교적 좋은 물성을 지니고 있었다. 또한 KIST의 전지&연료전지 연구센터에 의뢰하여 MEA를 조립하고 cell test를 한 결과 10mW/cm2의 출력 성능을 보였다. SSEBS는 황산기가 15%정도 치환되면 percolation을 지나 점점 수소이온전도도와 메탄올투과도가 상승하는 것을 보였다. 나피온과의 수소이온전도도돠 메탄올투과도의 비율로 보면 29%에서 34% 치환된 SEBS에서 가장 좋은 성능을 낼 수 있는 결론을 내릴 수 있다.
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| 저자 |
김보경1, 우영태2, 정범석, 강용수, 김진환*
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| 소속 |
1한국과학기술(연), 2*성균관대 |
| 키워드 |
DMFC; Non-fluoro polymer electrolyte; Sulfonation; Proton conductiviy; Methanol permeability
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| E-Mail |
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