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NTIS 바로가기멤브레인 = Membrane Journal, v.25 no.2, 2015년, pp.171 - 179
강성은 (단국대학교 에너지공학과) , 이창현 (단국대학교 에너지공학과)
Perfluorinated sulfonic acid ionomers (PFSAs) have been widely as solid electrolyte materials for polymer electrolyte membrane fuel cells, since they exhibit excellent chemical durability under their harsh application conditions as well as good proton conductivity. Even PFSA materials, however, suff...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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PTFE 기공의 특성은? | 2는 본 연구에서 사용된 PTFE 지지체 필름의 기공특성을 보여준다. PTFE 기공은 bimodal 형태의 매우 좁은 기공분포를 가지며, 220 nm와 92 nm 크기의 기공이 각각 56%과 32% 존재한다. 이는 선정된 PTFE의 기공이 비교적 균일하게 제어되고 있다는 것을 의미한다. | |
연로전지 구동조건에서 PEM의 낮은 함수율과 높은 치수안정성이 MEA의 안정적인 계면형성과 장기운전성능에 중요한 요소인 이유는? | 연료전지 구동조건에서의 PEM의 낮은 함수율과 높은 치수안정성 확보는 MEA의 안정적인 계면형성과 장기운전성능에 중요한 요소이다. PEM의 함수율이 높은 경우, 촉매바인더를 포함하는 전극의 상대적으로 낮은 함수율로 인해, PEM과 전극층의 팽윤되는 정도의 차이를 유발한다. 이러한 팽윤도의 차이는 치수팽창이 PEM의 표면방향(length 및 width 방향)으로 주로 이루어질 경우 더욱 심각한 계면문제를 야기한다. Table 1은 나피온 강화막을 포함하여, 비교를 위해 사용된 나피온 에멀젼으로부터 제조된 Nafion recast막이나 Nafion 211막의 물에 대한 팽윤특성을 보여준다. | |
PFSA의단점은 무엇인가? | PFSA는 화학적 내구성이 우수한 polytetrafluoroethylene (PTFE) 주사슬과 말단에 수소이온전도성(proton conductivity)을 갖는 황산기(-SO3H)를 지닌 곁사슬(side chain)로 구성된다. PFSA의단점으로는 가격(Nafion® 212 기준 20만원/m2)이 비싸고, 중-고온(80~130oC)과 저습상태(~50% RH)에서 빠른 물의 증발로 인해 높은 수소이온전도도의 확보가 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 또한 연료전지 구동에 따라 PEM과 도포된 전극의 치수안정성 차이로 인한 층간 박리(delamination) 현상이 발생하여 장시간 전기화학적 내구성 확보가 어렵다[1-3]. |
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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