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제안 방법
- 이때, 단위 전지 온도 70 ℃, 상대습도 100%에서 측정하였다. HCCD는 Potentiostat (Solatron, SI 1287)을 이용한 LSV방법으로 측정해 비교하였다. LSV는 anode와 cathode에 각각 수소(40 ml/min)와 질소(200 ml/min)를 공급하고, 온도 80 ℃, 상대습도 100%에서, scan rate 1 mV/sec로 0~0.
- I-V 분극 곡선은 anode와 cathode에 각각 수소(1.0~1.7 Stoi.)와 공기(2.0 Stoi.)를 공급하고, 70 ℃에서 전류 변화에 따른 전압을 로더로 측정하였다. 막 저항은 Impedance analyser (Solatron, SI 1287)를 이용해 측정하였다.
- HCCD는 Potentiostat (Solatron, SI 1287)을 이용한 LSV방법으로 측정해 비교하였다. LSV는 anode와 cathode에 각각 수소(40 ml/min)와 질소(200 ml/min)를 공급하고, 온도 80 ℃, 상대습도 100%에서, scan rate 1 mV/sec로 0~0.4 V 범위에서 전압을 변화시키면서 전류를 측정하였다.
- PEMFC 정치용 MEA의 특성을 차량용 MEA와 비교하기 위해 수소 공급량과 상대습도를 변화시키며 성능들을 측정하여 얻은 결과를 다음과 같이 정리하였다.
- PEMFC의 성능에 상대습도가 많은 영향을 주므로 정치용과 차량용 MEA의 I-V 성능을 상대습도 30~100% 범위에서 비교하였다(Fig. 4). 전체적으로 I-V 곡선이 막 저항을 나타내는 중앙부위에서 상대습도가 증가하면서 기울기가 감소해 막 저항이 감소함을 보이고 있다.
- 본 연구에서는 순수 수소를 이용하는 차량용 MEA와 건물용 MEA의 성능을 같은 조건에서 비교하였다. 건물용과 차량용 MEA가 수소 공급량에 대해서 얼마나 민감한지 비교하였고, 상대습도를 변화시키며 건물용과 차량용 MEA의 I-V, 임피던스, CV, LSV를 측정하여 성능 특성을 검토하였다.
- 그리고 정치용 연료전지는 일반적으로 개질기로부터 생성된 연료를 공급받아 이산화탄소등이 포함된 순도가 낮은 anode 가스를 공급받는다. 그런데 99.99%이상의 고순도 수소를 정치용 MEA에 공급할 경우에는 수소량에 따라 얼마나 성능이 영향을 받는지 알아보기 위해서 차량용과 정치용 MEA I-V곡선을 측정해 비교하였다(Fig. 1). 수소 1.
- 본 연구에서는 순수 수소를 이용하는 차량용 MEA와 건물용 MEA의 성능을 같은 조건에서 비교하였다. 건물용과 차량용 MEA가 수소 공급량에 대해서 얼마나 민감한지 비교하였고, 상대습도를 변화시키며 건물용과 차량용 MEA의 I-V, 임피던스, CV, LSV를 측정하여 성능 특성을 검토하였다.
- 막 저항은 Impedance analyser (Solatron, SI 1287)를 이용해 측정하였다. 임피던스 측정은 anode와 cathode에 각각 수소(93 ml/min)와 공기(296 ml/min)를 공급하고, 실험조건을 다르게 하여 DC current 1 A, AC amplitude 100 mA, frequency 100,000 Hz~0.1 Hz 범위에서 측정하였다. 이때, 단위 전지 온도 70 ℃, 상대습도 100%에서 측정하였다.
- 0 mm인 3채널 serpentine 형태 셀(CNL Energy, Korea)을 사용했다. 전극면적이 25 cm2인 MEA를 셀에 체결하고 셀의 온도, 유량, 습도 등을 스테이션(CNL Energy, Korea)으로 제어하였다.
- 전기화학적으로 측정한 MEA의 I-V 분극곡선에 의해 OCV와 성능을, 임피던스 분석으로 고분자막 저항을 그리고 LSV (Linear Sweep Voltammetry)로 수소투과전류밀도(Hydrogen crossover current density, HCCD)를 측정했다[6,7].
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 MEA는 일반적으로 많이 사용되고 있는 상업용 제품인 차량용과 정치용 MEA였다. 유로와 립의 폭이 각각 1.
- 본 실험에 사용한 MEA는 일반적으로 많이 사용되고 있는 상업용 제품인 차량용과 정치용 MEA였다. 유로와 립의 폭이 각각 1.0 mm인 3채널 serpentine 형태 셀(CNL Energy, Korea)을 사용했다. 전극면적이 25 cm2인 MEA를 셀에 체결하고 셀의 온도, 유량, 습도 등을 스테이션(CNL Energy, Korea)으로 제어하였다.
이론/모형
- )를 공급하고, 70 ℃에서 전류 변화에 따른 전압을 로더로 측정하였다. 막 저항은 Impedance analyser (Solatron, SI 1287)를 이용해 측정하였다. 임피던스 측정은 anode와 cathode에 각각 수소(93 ml/min)와 공기(296 ml/min)를 공급하고, 실험조건을 다르게 하여 DC current 1 A, AC amplitude 100 mA, frequency 100,000 Hz~0.
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