고분자 전해질 연료전지용 자가지지형 미세기공층 개발
저자
발행기관
한국공업화학회(The Korean Society of Industrial and Engineering Chemistry)
학술지명
권호사항
발행연도
2020
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
261-261(1쪽)
제공처
고분자 전해질 연료전지는 산화극에서 수소의 산화 반응과 환원극에서 산소의 환원반응을 통해 전기에너지를 생성한다. 일반적으로 환원극에서의 산소환원 반응 속도에 따라 연료전지의 성능이 결정되며 반응물의 물질전달 속도는 분극곡선의 고전류 밀도 영역에서 전지의 전압강하에 큰 영향을 미친다. 반응물의 물질전달은 전지 내의 확산 전극 설계에 큰 영향을 받으며 확산전극은 일반적으로 거대 기공으로 이루어진 탄소종이와 미세기공으로 이루어진 미세기공층의 2중 구조로 형성되어 있다. 미세기공층은 탄소 블랙과 소수성 바인더로 이루어져있어 산소 환원반응으로 인해 생성된 물의 배출이라는 역할을 가지고 있으며 미세기공층의 설계는 연료전지 성능을 크게 좌우한다. 전통적인 미세기공층의 제조 과정은 탄소 블랙과 PTFE를 혼합한 슬러리를 탄소 종이상에 코팅과 열처리 과정을 진행한다. 이러한 과정에서 발생하는 PTFE의 불균일성을 보완하기 위해 바인더로 PVDF를 적용하여 분포가 균일한 미세기공층을 형성하며 동시에 탄소종이가 없는 자가지지형 미세기공층을 개발하였다.
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