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NTIS 바로가기Korean chemical engineering research = 화학공학, v.57 no.3, 2019년, pp.344 - 350
오소형 (순천대학교 화학공학과) , 이미화 (순천대학교 화학공학과) , 윤재원 (순천대학교 화학공학과) , 이학주 (한국전력연구원) , 김욱원 (한국전력연구원) , 나일채 ((주)CNL Energy) , 박권필 (순천대학교 화학공학과)
Durability is very important for the commercialization of membranes and electrode assemblies (MEA) developed for proton exchange membrane fuel cells (PEMFC). Durability evaluation of stationary PEMFC MEA has a problem that the voltage change rate should be measured for a long time over 1000 hours un...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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정치용 PEMFC MEA의 현 상황은? | 수명이 4~5만 시간 요구되는 정치용 MEA의 내구성을 평가하기 위해서는 오랜 기간이 요구되며, 미국 DOE(Department of Energy)나 일본 NEDO(New Energy and Industrial Technology Development Organiation)에서는 차량용 PEMFC MEA에 대해서 가속 내구 평가 프로토콜을 통하여 내구성을 평가하고 있다[4,5]. 그러나 정치용 PEMFC MEA의 일반적인 가속 내구평가프로토콜이 아직 없어서 장시간 일정전류 조건에서 전압 강하 속도를 측정해 내구성 평가를 하고 있는 실정이다[6]. Liu 등[7]이 일정 전류법을 순환전압 사이클 방법으로 대신하고자 했는데, 순환전압 사이클이 복잡하고 전극과 고분자막의 열화가 구분이 안 되는 문제점이 있었다. | |
신속한 MEA 개발을 위해 이뤄진 시도가 있나요? | 정치용 MEA 개발을 위해서는 내구성 평가가 필수적인데 내구 평가 시간이 많이 소요돼 신속한 MEA 개발에 지장을 주고 있다. 따라서 기존의 차량용 MEA 내구 평가 프로토콜을 정치용 MEA 내구 평가 기법에 적용해 빠른 시간에 정치용 MEA의 내구성을 평가하는 방법을 개발하고자 하였다. 차량용 MEA고분자 막의 전기 화학적 내구를 평가하는데 DOE와 NEDO 방법 모두 500시간의 장시간이 소요된다. | |
연료전지의 장점은? | 친환경적이고 고효율의 장점을 갖는연료전지의 또하나의 장점은 다양한 종류와 다양한 용도에 적용 가능하다는 것이다. 1,2차 전지는 회분식 반응기형태로 최대 100 kW(전기자동차) 정도가 가능하지만 연료전지는 연속반응기 형태로 mW용량에서 메가와트 급의 발전소용까지 가능하다[1]. |
Laconti, A. B., Hamdan, M. and MacDonald, R. C., in: W. Vielstich, H. A. Gasteiger, A. Lamm (Eds.). Handbook of Fuel Cells: Fundamentals Technology and and Applications, Vol. 3, John Wiley & Sons Ltd., Chichester, England, 611-612(2003).
Peighambardoust, S. J., Rowshanzamir, S. and Amjadi, M., "Review of the Proton Exchange Membranes for Fuel Cell Applica Tions," Int. J. Hydrogen Energy, 35(17), 9349-9384(2010).
Venturelli, L., Santangelo, P. E. and Tartarini, P., "Fuel Cell Sys Tems and Traditional Technologies. Part II: Experimental Study on Dynamic Behavior of PEMFC in Stationary Power Genera Tion," Appl. Therm. Eng., 29(17-18), 3469-3475(2009).
https://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/fuelcells/pdfs/ component_durability_profile.pdf, "Doe Cell Component Accelerated Stress Test Protocols For Pem Fuel Cells."
Daido University, Ritsumeikian Univ., Tokyo Institute of Technology, Japan Automobile Research Ins., "Cell Evaluation and Analysis Protocol Guidline," NEDO, Development of PEFC Technologies for Commercial Promotion-PEFC Evaluation Project, January 30(2014).
Kurtz, J., Dinh, H., Saur, G. and Ainscough, C., "Fuel Cell Technology Status: Degradation" DOE 2017 Annual Merit Review, Washington, DC, June 8, 27 page(2017).
Liu, D. and Case, S., "Durability Study of Proton Exchange Membrane Fuel Cells Under Dynamic Testing Conditions with Cyclic Current Profile," J. Power Sources, 162(1), 521(2006).
Hwang, B. C., Oh, S. H., Lee, M. S., Lee, D. H. and Park, K. P., "Decrease in Hydrogen Crossover through Membrane of Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells at the Initial Stages of an Acceleration Stress Test," Korean J. Chem. Eng., 35(11), 2290- 2295(2018).
Andrew, N. R. and Knights, S. D., Ballard Power System Inc., "Reduced Degradation of Ion-exchange Membrane in Electrochemical Fuel Cells," US Patent, 0136308(2005).
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