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NTIS 바로가기전기화학회지 = Journal of the Korean Electrochemical Society, v.18 no.2, 2015년, pp.75 - 80
육진옥 (한국에너지기술연구원 연료전지연구실) , 이소정 (한국에너지기술연구원 연료전지연구실) , 양태현 (한국에너지기술연구원 연료전지연구실) , 배병찬 (한국에너지기술연구원 연료전지연구실)
Multi-block sulfonated poly(arylene ether sulfone) (SPAES) copolymer was synthesized via nucleophilic aromatic substitution reaction for proton exchange membrane fuel cell application. After synthesizing the hydrophilic and hydrophobic precursor oligomers having different end-groups (F-terminated or...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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랜덤형 술폰산화 탄화수소 고분자 전해질 막의 저가습 조건에서 이온전도도가 급격히 감소하는 단점을 극복하고자, 어떠한 물질이 연구되었는가? | 랜덤형 술폰산화 탄화수소 고분자 전해질 막은 높은 습도에서는 과불소화 전해질 막과 동등하거나 그이상의 이온전도도를 보여 그 가능성이 확인되었으나, 저가습 조건에서 이온전도도가 급격히 감소하는 단점을 지니고 있다. 이러한 단점들을 극복하고자 다양한 형태의 대체 탄화수소 전해질 막, 특히 멀티블록형 탄화수소 고분자 전해질 막이 많이 연구되고 있다.7-10) | |
고분자전해질 연료전지의 특성은 무엇인가? | 고분자전해질 연료전지는 낮은 작동온도, 높은 에너지전환효율, 출력밀도 및 친환경성으로 인해 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 연료전지의 핵심 소재인 고분자 전해질 막은 연료전지의 성능을 좌우하는 양성자전달을 담당하며, 나피온으로 대표되는 과불소화 계열의 이온 교환 막이 주로 사용되고 있다. | |
나피온 막의 장단점은 무엇인가? | 연료전지의 핵심 소재인 고분자 전해질 막은 연료전지의 성능을 좌우하는 양성자전달을 담당하며, 나피온으로 대표되는 과불소화 계열의 이온 교환 막이 주로 사용되고 있다. 나피온 막은 높은 이온전도도 및 우수한 화학적/기계적 안정성을 갖고 있으나, 높은 가격과 낮은 유리전이온도로 인해 이를 해결할 수 있는 새로운 전해질 막에 관한 연구가 최근 많이 진행되고 있다.1) |
M. A. Hickner, H. Ghassemi, Y. S. Kim, B. R. Einsla and J. E. McGrath, 'Alternative Polymer Systems for Proton Exchange Membranes (PEMs)' Chem. Rev., 104, 4587 (2004).
B. Liu, W. Hu, G. P. Robertson and M. D. Guiver, 'Poly(aryl ether ketone)s with carboxylic acid groups: synthesis, sulfonation and crosslinking', J. Mater. Chem., 18, 4675 (2008).
N. Asano, M. Aoki, S. Suzuki, K. Miyatake, H. Uchida and M. Watanabe, 'Aliphatic/Aromatic Polyimide Ionomers as a Proton Conductive Membrane for Fuel Cell Applications', J. Am. Chem. Soc., 128, 1762 (2006).
Y. Yin, Y. Suto, T. Sakabe, S. Chen, S. Hayashi, T. Mishima, O. Yamada, K. Tanaka, H. Kita and K.-I. Okamoto, 'Water Stability of Sulfonated Polyimide Membranes', Macromolecules, 39, 1189 (2006).
Y. Lim, D. Seo, S. Lee, Md. Islam, D. Kang and W. G. Kim, 'Synthesis and Characterization of Poly(ether Sulfone)s Containing Bisphenol-TP for PEMFC', Trans. Korean Hydrogen and New Energ. Soc., 21, 307 (2010).
H. Ghassemi, J. E. McGrath and T. A. Zawodzinski, 'Multiblock sulfonated-fluorinated poly(arylene ether)s for a proton exchange membrane fuel cell', Polymer, 47, 4132 (2006).
B. Bae, T. Yoda, K. Miyatake, H. Uchida and M. Watanabe, 'Proton-Conductive Aromatic Ionomers Containing Highly Sulfonated Blocks for High-Temperature-Operable Fuel Cells', Angew. Chem. Int. Ed., 49, 317 (2010).
S. Lee, J. Ann, H. Lee, J.-H. Kim, C.-S. Kim, T.-H. Yang and B. Bae, 'Synthesis and characterization of crosslinkfree highly sulfonated multi-block poly(arylene ether sulfone) multi-block membranes for fuel cells', J. Mater. Chem. A., 3, 1833 (2015).
J. Ahn, H. Lee, T.-H. Yang, C.-S. Kim and B. Bae, 'Synthesis and Characterization of Multiblock Sulfonated Poly(arylene ether sulfone) Membranes with Different Hydrophilic Moieties for Application in Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell', J. polym. Sci. Part A: polym. Chem., 52, 2947(2014).
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