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문제 정의
PEMFC는 전해질로 고분자막(Polymer membrane)을 이용하는데 이 막은 전기적으로 절연체이 지만 수소이온에 대해서는 좋은 전도체로 수소이온을 잘 통과시키는 성질을 가지고 있다. 따라서 공급된 수소에서 분리된 전자와 수소이온중 수소이온만 통과시켜 전력을 얻는 것이다. 또 고체 전해질을 이용하므로 다루기 쉽고 안전한 이점이 있다.
후속연구
또한 향후 실용화 단계에 있어서는 전지의 저가화와 함께 시스템의 저가화 또한 중요한 과제이며, 이러한 과제를 해결하기 위해서는 저가격 신소재의 개발, 소형화된 시스템의 개발, 고밀도 수소 저장기술의 개발, 연료개질을 필요로 하지 않는 연료계와 발전시스템이 요구된다. 구체적으로 우선 촉매활성을 높여야 하며, 전극구조를 최적화하여 전극 성능을 향상시켜야 하고, 스택의 형태를 정밀하게 디자인하여 내부 저항을 최소화하고 단위 부피당 출력밀도를 높 이며, 양극 및 음극의 유로를 최적화하여 반응물 및 생성물의 물질 전달 저항을 최소화하는 기술의 개발이 필요하다.
특히 실용화를 위해서는 스택의 경량화, 가격의 저감이 필요하며, 이를 위해서는 나노구조 소재 및 나노기술의 도입이 요구된다. 또한 향후 실용화 단계에 있어서는 전지의 저가화와 함께 시스템의 저가화 또한 중요한 과제이며, 이러한 과제를 해결하기 위해서는 저가격 신소재의 개발, 소형화된 시스템의 개발, 고밀도 수소 저장기술의 개발, 연료개질을 필요로 하지 않는 연료계와 발전시스템이 요구된다. 구체적으로 우선 촉매활성을 높여야 하며, 전극구조를 최적화하여 전극 성능을 향상시켜야 하고, 스택의 형태를 정밀하게 디자인하여 내부 저항을 최소화하고 단위 부피당 출력밀도를 높 이며, 양극 및 음극의 유로를 최적화하여 반응물 및 생성물의 물질 전달 저항을 최소화하는 기술의 개발이 필요하다.
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