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본 연구는 연료전지중 전해질 막으로 이용되는 양이온교환막의 개발에 관한 것으로써 특히 직접메탄올 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC)용 전해질 막에 초점을 두었다. 막소재는 Pervaporation공정에서 메탄올 Barrier로 잘 알려진 Poly(vinyl alcohol)과 양이온교환기가 포함된 가교제 Sulforsuccinic acid(SSA)의 함량변화에 따라 메탄올투과도(...

본 연구는 연료전지중 전해질 막으로 이용되는 양이온교환막의 개발에 관한 것으로써 특히 직접메탄올 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC)용 전해질 막에 초점을 두었다. 막소재는 Pervaporation공정에서 메탄올 Barrier로 잘 알려진 Poly(vinyl alcohol)과 양이온교환기가 포함된 가교제 Sulforsuccinic acid(SSA)의 함량변화에 따라 메탄올투과도(Methanol permeability) 특성과 이온전도도(Ion conductivity)를 측정하였으며 기본적인 이온교환막의 특성인 함수율(Water content,), 이온교환용량(Ion exchange capacity, IEC), 고정이온농도(Fixed ion concentration)를 측정하였다. SSA함량에 따른 메탄올 투과도와 이온전도도 결과는 5%～15%는 감소하는 결과를 나타냈으며 17%이상에서는 다시 증가하는 것으로 나타났다. 이는 가교제의 함량 증가로 가교가 이루어지면서 자유부피감소로 인한 영향과 가교제에 포함되어있는 양이온교환기이자 친수성기인 -SO_(3)^(-)기의 영향으로 판단된다. 실험결과를 통해 가장 DMFC에 적용가능성이 있는 막은 고정이온농도 5.41, 7.09(meq/g H_(2)O), 함수율 0.29, 0.26(g H_(2)O/g membrane), 이온교환용량 1.57, 1.84(meq/g membrane), 50℃에서 이온전도도 3.13×10^(-2), 3.26×10^(-2)(S/cm), 50℃에서의 메탄올 투과도 5.26×10^(-7), 7.67×10^(-7)(㎠/s)인 19, 21% PVA/SSA-125℃의 막이다.

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