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고분자 전해질 연료전지에서 촉매층과 전해질 계면의 접촉 면적과 전하 전달 저항은 전지의 전체적인 성능에 큰 영향을 미친다. 따라서 전해질로 사용되어지는 고분자막과 촉매층의 적절한 접합은 필수적이다. 동일한 촉매와 시료를 사용하여 전극을 제작하여도 성능 차이를 보이는 것은 이러한 이유가 기여한다. 본 연구에서는 고체고분자연료전지의 핵심 부품인 막-전극 접합체의 제조 방법에 따른 성능 변화를 비교하였다. 막-전극 ...

고분자 전해질 연료전지에서 촉매층과 전해질 계면의 접촉 면적과 전하 전달 저항은 전지의 전체적인 성능에 큰 영향을 미친다. 따라서 전해질로 사용되어지는 고분자막과 촉매층의 적절한 접합은 필수적이다. 동일한 촉매와 시료를 사용하여 전극을 제작하여도 성능 차이를 보이는 것은 이러한 이유가 기여한다. 본 연구에서는 고체고분자연료전지의 핵심 부품인 막-전극 접합체의 제조 방법에 따른 성능 변화를 비교하였다. 막-전극 접합체는 제조한 촉매슬러리를 카본종이 위에다 얇게 도포시킨 다음 이오노머를 첨가시키고 열간 압착시키는 방법으로 제작하였다. 이 때 서로 다른 온도와 압력 조건은 완성된 막-전극접합체의 성능에 영향을 미쳤다. 또한 슬러리와 전극 계면에 첨가시킨 이오노머의 양에 따른 전극의 성능 변화를 측정하였다. 막-전극 접합체의 제조 방법에 따른 성능 변화는 연료전지 성능 측정 장치를 이용하였고, 임피던스 측정과 SEM을 통하여 특성을 분석하였다. 접합 압력이 증가함에 따라 전지의 성능 증가하는 경향을 보였으나, 온도의 상승은 오히려 성능을 감소시키는 결과를 보였다. 80℃의 온도와 200kg/cm2의 압력 조건에서 제작한 막-전극 접합체를 적용한 셀의 성능이 가장 우수하게 측정되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Membrane electrode assemblies for proton exchange membrane fuel cell were fabricated by hot-pressing method. The spray method were based on the fabrication of MEA(Membrane electrode assemblies). Performance tests were studied with different fabrication conditions and additive ionomer ratio. The perf...

Membrane electrode assemblies for proton exchange membrane fuel cell were fabricated by hot-pressing method. The spray method were based on the fabrication of MEA(Membrane electrode assemblies). Performance tests were studied with different fabrication conditions and additive ionomer ratio. The performance appeared to be significantly affected by the various conditions. The effect of conditions was investigated by fuel cell station and AC electrochemical analysis methods. As the temperature and pressure increased, the perpormance of the unit cell increased. But the high temperature condition lead to decreased cell performance. According to the results, the temperature of 80℃ and the pressure of 200kg/cm2 were optimum conditions.

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