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NTIS 바로가기한국재료학회지 = Korean journal of materials research, v.28 no.11, 2018년, pp.646 - 652
장정희 (충남대학교 에너지과학기술대학원) , 모니카 샤르마 (충남대학교 에너지과학기술대학원) , 성후광 (충남대학교 에너지과학기술대학원) , 김순표 (충남대학교 에너지과학기술대학원) , 정남기 (충남대학교 에너지과학기술대학원)
During a long-term operation of polymer electrolyte membrane fuel cells(PEMFCs), the fuel cell performance may degrade due to severe agglomeration and dissolution of metal nanoparticles in the cathode. To enhance the electrochemical durability of metal catalysts and to prevent the particle agglomera...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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고분자 전해질막 연료전지의 단점은? | 미래에 유망한 에너지원 중 하나인 수소를 연료로 사용하는 고분자 전해질막 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cells, PEMFCs)는 수소와 산소의 전기화학적 반응에 의해 물과 전기를 생산하는 친환경적 에너지 변환 장치로서, 작동 온도가 80°C 이하로 낮고 다양한 수준의 출력 밀도를 가질 수 있어 휴대용, 수송용, 발전용 및 건물용에 이르기까지 응용분야가 매우 넓다.1-3) 그러나 연료극과 공기극 촉매로 여전히 고가의 Pt를 사용하고 있으며, 연료전지를 장시간 구동하였을 때 Pt 나노입자들의 뭉침 또는 용해 현상이 일어나 성능 저하가 급격히 발생하게 되는 문제점을 가지고 있다.4,5) 특히, 공기극의 경우, 연료극의 빠른 수소산화반응(hydrogen oxidation reaction, HOR)의 속도에 비해 산소환원반응(oxygen reduction reaction, ORR) 속도가 훨씬 느리다고 알려져 있어 고활성·고내구성을 갖는 공기극 촉매의 개발이 시급하다고 할 수 있다. | |
고분자 전해질막 연료전지란? | 미래에 유망한 에너지원 중 하나인 수소를 연료로 사용하는 고분자 전해질막 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cells, PEMFCs)는 수소와 산소의 전기화학적 반응에 의해 물과 전기를 생산하는 친환경적 에너지 변환 장치로서, 작동 온도가 80°C 이하로 낮고 다양한 수준의 출력 밀도를 가질 수 있어 휴대용, 수송용, 발전용 및 건물용에 이르기까지 응용분야가 매우 넓다.1-3) 그러나 연료극과 공기극 촉매로 여전히 고가의 Pt를 사용하고 있으며, 연료전지를 장시간 구동하였을 때 Pt 나노입자들의 뭉침 또는 용해 현상이 일어나 성능 저하가 급격히 발생하게 되는 문제점을 가지고 있다. | |
3d 전이금속에는 어떤 것들이 존재하는가? | 따라서 공기극 나노 촉매의 활성 및 내구성 증대를 위한 촉매 구조 개선 방안들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 먼저, Pt 나노 촉매의 활성을 향상시키기 위한 접근 방법으로 PtM(M = Co, Ni, Fe 등) 합금 촉매가 개발되고 있으며, Pt와 Co, Ni, Fe과 같은 3d 전이금속의 합금은 Pt의 O binding energy를 약화 시켜 촉매의 ORR 활성을 증가시킬 뿐만 아니라 사용된 Pt의 함량을 줄일 수 있어 많은 장점을 가질 수 있다.8-10) 그러나 PtM 합금 촉매를 사용한 연료전지를 장시간 운전 하게 되면 높은 작동 전압과 낮은 pH 환경에 의해 합금 된 3d 전이금속이 쉽게 용해될 수 있기 때문에 내구성이 좋지 않다고 알려져 있다. |
Stamenkovic, Vojislav R., Mun, Bongjin Simon, Arenz, Matthias, Mayrhofer, Karl J. J., Lucas, Christopher A., Wang, Guofeng, Ross, Philip N., Markovic, Nenad M.. Trends in electrocatalysis on extended and nanoscale Pt-bimetallic alloy surfaces. Nature materials, vol.6, no.3, 241-247.
Jung, N., Chung, D.Y., Ryu, J., Yoo, S.J., Sung, Y.E.. Pt-based nanoarchitecture and catalyst design for fuel cell applications. Nano today, vol.9, no.4, 433-456.
Fu, Xiaogang, Zamani, Pouyan, Choi, Ja‐Yeon, Hassan, Fathy M., Jiang, Gaopeng, Higgins, Drew C., Zhang, Yining, Hoque, Md Ariful, Chen, Zhongwei. In Situ Polymer Graphenization Ingrained with Nanoporosity in a Nitrogenous Electrocatalyst Boosting the Performance of Polymer‐Electrolyte‐Membrane Fuel Cells. Advanced materials, vol.29, no.7, 1604456-.
Meier, Josef C, Galeano, Carolina, Katsounaros, Ioannis, Witte, Jonathon, Bongard, Hans J, Topalov, Angel A, Baldizzone, Claudio, Mezzavilla, Stefano, Schüth, Ferdi, Mayrhofer, Karl J J. Design criteria for stable Pt/C fuel cell catalysts. Beilstein journal of nanotechnology, vol.5, 44-67.
Sharma, Monika, Jung, Namgee, Yoo, Sung Jong. Toward High-Performance Pt-Based Nanocatalysts for Oxygen Reduction Reaction through Organic–Inorganic Hybrid Concepts. Chemistry of materials : a publication of the American Chemical Society, vol.30, no.1, 2-24.
Jung, N., Cho, Y.H., Choi, K.H., Lim, J.W., Cho, Y.H., Ahn, M., Kang, Y.S., Sung, Y.E.. Preparation process for improving cathode electrode structure in direct methanol fuel cell. Electrochemistry communications, vol.12, no.6, 754-757.
Thomas, Sharon C, Ren, Xiaoming, Gottesfeld 2, Shimshon, Zelenay, Piotr. Direct methanol fuel cells: progress in cell performance and cathode research. Electrochimica acta, vol.47, no.22, 3741-3748.
Toda, Takako, Igarashi, Hiroshi, Uchida, Hiroyuki, Watanabe, Masahiro. Enhancement of the Electroreduction of Oxygen on Pt Alloys with Fe, Ni, and Co. Journal of the Electrochemical Society : JES, vol.146, no.10, 3750-3756.
CHIWATA, Morio, YANO, Hiroshi, OGAWA, Satoshi, WATANABE, Masahiro, IIYAMA, Akihiro, UCHIDA, Hiroyuki. Oxygen Reduction Reaction Activity of Carbon-Supported Pt-Fe, Pt-Co, and Pt-Ni Alloys with Stabilized Pt-Skin Layers. 電氣化學および工業物理化學 = Electrochemistry, vol.84, no.3, 133-137.
Holton, Oliver T., Stevenson, Joseph W.. The Role of Platinum in Proton Exchange Membrane Fuel Cells. Platinum metals review, vol.57, no.4, 259-271.
Cherevko, Serhiy, Kulyk, Nadiia, Mayrhofer, Karl J.J.. Durability of platinum-based fuel cell electrocatalysts: Dissolution of bulk and nanoscale platinum. Nano energy, vol.29, 275-298.
Takahashi, I., Kocha, S.S.. Examination of the activity and durability of PEMFC catalysts in liquid electrolytes. Journal of power sources, vol.195, no.19, 6312-6322.
Long, Nguyen Viet, Yang, Yong, Minh Thi, Cao, Minh, Nguyen Van, Cao, Yanqin, Nogami, Masayuki. The development of mixture, alloy, and core-shell nanocatalysts with nanomaterial supports for energy conversion in low-temperature fuel cells. Nano energy, vol.2, no.5, 636-676.
Wang, Chao, Chi, Miaofang, Li, Dongguo, Strmcnik, Dusan, van der Vliet, Dennis, Wang, Guofeng, Komanicky, Vladimir, Chang, Kee-Chul, Paulikas, Arvydas P., Tripkovic, Dusan, Pearson, John, More, Karren L., Markovic, Nenad M., Stamenkovic, Vojislav R.. Design and Synthesis of Bimetallic Electrocatalyst with Multilayered Pt-Skin Surfaces. Journal of the American Chemical Society, vol.133, no.36, 14396-14403.
Cui, Rongjing, Mei, Ling, Han, Guangjie, Chen, Jiyun, Zhang, Genhua, Quan, Ying, Gu, Ning, Zhang, Lei, Fang, Yong, Qian, Bin, Jiang, Xuefan, Han, Zhida. Facile Synthesis of Nanoporous Pt-Y alloy with Enhanced Electrocatalytic Activity and Durability. Scientific reports, vol.7, 41826-.
Yan, Z., Wang, M., Liu, J., Liu, R., Zhao, J.. Glycerol-stabilized NaBH4 reduction at room-temperature for the synthesis of a carbon-supported PtxFe alloy with superior oxygen reduction activity for a microbial fuel cell. Electrochimica acta, vol.141, 331-339.
Kaewsai, Duanghathai, Yeamdee, Sirapath, Supajaroon, Supatini, Hunsom, Mali. ORR activity and stability of PtCr/C catalysts in a low temperature/pressure PEM fuel cell: Effect of heat treatment temperature. International journal of hydrogen energy, vol.43, no.10, 5133-5144.
Yang, R.T., Goethel, P.J., Schwartz, J.M., Lund, C.R.F.. Solubility and diffusivity of carbon in metals. Journal of catalysis, vol.122, no.1, 206-210.
Moisala, Anna, Nasibulin, Albert G, Kauppinen, Esko I. The role of metal nanoparticles in the catalytic production of single-walled carbon nanotubes—a review. Journal of physics, an Institute of Physics journal. Condensed matter, vol.15, no.42, S3011-S3035.
Jeon, Tae-Yeol, Yoo, Sung Jong, Park, Hee-Young, Kim, Sang-Kyung, Lim, Seongyop, Peck, Donghyun, Jung, Doo-Hwan, Sung, Yung-Eun. Electrocatalytic Effectsof Carbon Dissolution inPd Nanoparticles. Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids, vol.28, no.7, 3664-3670.
Chen, Liliang, Mashimo, Tsutomu, Iwamoto, Chihiro, Okudera, Hiroki, Omurzak, Emil, Ganapathy, Hullathy Subban, Ihara, Hirotaka, Zhang, Jidong, Abdullaeva, Zhypargul, Takebe, Shintaro, Yoshiasa, Akira. Synthesis of novel CoCx@C nanoparticles. Nanotechnology, vol.24, no.4, 045602-.
Han, Y.‐F., Kumar, D., Sivadinarayana, C., Clearfield, A., Goodman, D.W.. The Formation of PdCx over Pd‐Based Catalysts in Vapor‐Phase Vinyl Acetate Synthesis: Does a Pd–Au Alloy Catalyst Resist Carbide Formation?. Catalysis letters, vol.94, no.3, 131-134.
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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