최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
NTIS 바로가기한국재료학회지 = Korean journal of materials research, v.28 no.6, 2018년, pp.330 - 336
정남기 (충남대학교 에너지과학기술대학원) , 조윤환 (서울대학교 화학생물공학부) , 조용훈 (강원대학교 화학공학과) , 성영은 (서울대학교 화학생물공학부)
In this study, a membrane electrode assembly(MEA) composed of three electrodes(anode, cathode, and reference electrode) is designed to investigate the effects of methanol concentration on the overpotentials of anode and cathode in direct methanol fuel cells(DMFCs). Using the three-electrode cell, in...
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
---|---|---|
메탄올 크로스오버로 인한 성능 감소가 이루어지는 과정은 어떻게 되는가? | 1-4) 그러나 직접메탄올 연료전지는 애노드와 캐소드에서 각각 일어나는 메탄올 산화 반응(methanol oxidation reaction, MOR)과 산소 환원 반응(oxygen reduction reaction, ORR)의 속도가 매우 느리다고 알려져 있어 수소를 연료로 사용하는 고분자 전해질막 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cells, PEMFCs)보다 출력밀도는 떨어진다.5,6) 또한, 애노드에서 미처 반응에 참여하지 못한 메탄올이, 농도구배 형성 및 electro-osmotic drag에 의해서 고분자 전해질을 따라 캐소드로 빠르게 크로스오버 되는 현상이 나타나게 되어, 산소 환원 반응만 일어나야 하는 캐소드에서 메탄올의 산화 반응이 동시에 발생됨으로써 mixed potential이 일어나며, 결과적으로 캐소드의 전압을 낮추는 역할을 하게 되어 전체적인 직접메탄올 연료 전지의 성능을 급격히 감소시킨다.7-10) | |
직접메탄올 연료전지란 무엇인가? | 직접메탄올 연료전지(direct methanol fuel cells, DMFCs)는 메탄올을 연료로 사용하여 전기를 만드는 전기화학적 에너지 변환 장치로서, 에너지 밀도가 높아 저전력 장비의 장시간 운전이 가능하여 휴대폰, 노트북, 군사용 전원 등 다양한 응용범위를 가지고 있다.1-4) 그러나 직접메탄올 연료전지는 애노드와 캐소드에서 각각 일어나는 메탄올 산화 반응(methanol oxidation reaction, MOR)과 산소 환원 반응(oxygen reduction reaction, ORR)의 속도가 매우 느리다고 알려져 있어 수소를 연료로 사용하는 고분자 전해질막 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cells, PEMFCs)보다 출력밀도는 떨어진다. | |
직접메탄올 연료전지의 출력밀도가 낮은 이유는? | 직접메탄올 연료전지(direct methanol fuel cells, DMFCs)는 메탄올을 연료로 사용하여 전기를 만드는 전기화학적 에너지 변환 장치로서, 에너지 밀도가 높아 저전력 장비의 장시간 운전이 가능하여 휴대폰, 노트북, 군사용 전원 등 다양한 응용범위를 가지고 있다.1-4) 그러나 직접메탄올 연료전지는 애노드와 캐소드에서 각각 일어나는 메탄올 산화 반응(methanol oxidation reaction, MOR)과 산소 환원 반응(oxygen reduction reaction, ORR)의 속도가 매우 느리다고 알려져 있어 수소를 연료로 사용하는 고분자 전해질막 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cells, PEMFCs)보다 출력밀도는 떨어진다.5,6) 또한, 애노드에서 미처 반응에 참여하지 못한 메탄올이, 농도구배 형성 및 electro-osmotic drag에 의해서 고분자 전해질을 따라 캐소드로 빠르게 크로스오버 되는 현상이 나타나게 되어, 산소 환원 반응만 일어나야 하는 캐소드에서 메탄올의 산화 반응이 동시에 발생됨으로써 mixed potential이 일어나며, 결과적으로 캐소드의 전압을 낮추는 역할을 하게 되어 전체적인 직접메탄올 연료 전지의 성능을 급격히 감소시킨다. |
S. K. Kamarudin, F. Achmad, and W. R. W. Daud, Int. J. Hydrogen Energy, 34, 6902 (2009).
T. Zhao, C. Xu, R. Chen, and W. Yang, Prog. Energy Combust. Sci., 35, 275, (2009).
J. N. Tiwari, R. N. Tiwari, G. Singh, and K. S. Kim, Nano Energy, 2, 553 (2013).
J. Xie, Q. Zhang, L. Gu, S. Xu, P. Wang, J. Liu, Y. Ding, Y. F. Yao, C. Nan, and M. Zhao, Nano Energy, 21, 247 (2016).
N. Jung, Y.-H. Cho, K.-H. Choi, J. W. Lim, Y.-H. Cho, M. Ahn, Y. S. Kang, and Y-E. Sung, Electrochem. Commun., 12, 754 (2010).
S. C. Thomas, X. Ren, S. Gottesfeld, and P. Zelenay, Electrochim. Acta, 47, 3741 (2002).
A. Omosebi and R. S. Besser, J. Power Sources, 228, 151 (2013).
D. Sebastian, A. Serov, I. Matanovic, K. Artyushkova, P. Atanassov, A. Arico, and V. Baglio, Nano Energy, 34, 195 (2017).
M. Ahmed and I. Dincer, Int. J. Energy Res., 35, 1213 (2011).
S. Wu, J. Liu, D. Liang, H. Sun, Y. Ye, Z. Tian, and C. Liang, Nano Energy, 26, 699 (2016).
S. Lu, K. Eid, D. Ge, J. Guo, L. Wang, H. Wang, and H. Gu, Nanoscale, 9, 1033 (2017).
X.-L. Sui, C.-Z. Li, L. Zhao, Z.-B. Wang, D.-M. Gu, and G.-S. Huang, Int. J. Hydrogen Energy, 43, 5153 (2018).
Z. Chen, Y.-C. He, J.-H. Chen, X.-Z. Fu, R. Sun, Y.-X. Chen, and C.-P. Wong, J. Phys. Chem. C, 122, 8976, (2018).
J. Wang, G. Yin, G. Wang, Z. Wang, and Y. Gao, Electrochem. Commun., 10, 831 (2008).
Y.-H. Cho, O.-H. Kim, D. Y. Chung, H. Choe, Y.-H. Cho, and Y.-E. Sung, Appl. Catal. B Environ., 154-155, 309 (2014).
J.-N. Zheng, L.-L. He, F.-Y. Chen, A.-J. Wang, M.-W. Xue, and J.-J. Feng, Electrochim. Acta, 137, 431 (2014).
N. Jung, Y.-H. Cho, M. Ahn, J. W. Lim, Y. S. Kang, D. Y. Chung, J. Kim, Y.-H. Cho, and Y.-E. Sung, Int. J. Hydrogen Energy, 36, 15731 (2011).
D. Jung, S. Cho, D. Peck, D. Shin, and J. Kim, J. Power Sources, 118, 205 (2003).
A. Casalegno, F. Bresciani, V. Di Noto, C. Casari, A. L. Bassi, E. Negro, R. Marchesi, and F. Di Fonzo, Int. J. Hydrogen Energy, 39, 2801 (2014).
S. Yoon, G. Hwang, W. Cho, I.-H. Oh, S.-A. Hong, and H. Ha, J. Power Sources, 106, 215 (2002).
G. Li and P. G. Pickup, J. Power Sources, 161, 256 (2006).
A. Kuver, I. Vogel, and W. Vielstich, J. Power Sources, 52, 77 (1994).
P. Piela, T. E. Springer, J. Davey, and P. Zelenay, J. Phys. Chem. C, 111, 6512 (2007).
Z. Siroma, R. Kakitsubo, N. Fujiwara, T. Ioroi, S.-I. Yamazaki, and K. Yasuda, J. Power Sources, 156, 284 (2006).
C. Xu, Y. L. He, T. S. Zhao, R. Chen, and Q. Ye, J. Electrochem. Soc., 153, A1358 (2006).
S. H. Seo and C. S. Lee, Energy Fuels, 22, 1212 (2008).
K. Scott, P. Argyropoulos, and K. Sundmacher, J. Electroanal. Chem., 477, 97 (1999).
*원문 PDF 파일 및 링크정보가 존재하지 않을 경우 KISTI DDS 시스템에서 제공하는 원문복사서비스를 사용할 수 있습니다.
오픈액세스 학술지에 출판된 논문
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.