$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

고분자 전해질 연료전지에서 고분자막의 화학적 가속 내구 시간 예측
Prediction of Chemical Acceleration Durability Time of Polymer Membrane in Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells 원문보기

Korean chemical engineering research = 화학공학, v.61 no.1, 2023년, pp.26 - 31  

오소형 (순천대학교 화학공학과) ,  유동근 (순천대학교 화학공학과) ,  정성기 ((주)상아프론테크) ,  정지홍 ((주)상아프론테크) ,  박권필 (순천대학교 화학공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

고분자 전해질 연료전지(Polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC) 고분자막의 내구성 향상을 위해서 빠른 시간에 내구성을 평가할 수 있는 가속 내구 평가법들이 연구 개발되었다. 그러나 트럭, 버스 등 대형 상용차용 연료전지 수명은 승용차보다 3배 이상 요구되어 화학적 가속 내구 평가(Accelerated stress test, AST) 시간도 길어져서 1,500 시간 이상이 되었다. 그래서 본 연구에서는 단 시간내에 고분자막의 화학적 내구성을 평가하기 위한 방법으로 막 초기 특성으로 내구성을 예측할 수 있을지 검토하였다. 초기 특성으로 수소투과전류밀도(Hydrogen crossover current density, HCCD)와 단락 저항(Short resistance, SR)을 그리고 3시간의 셀 밖 실험으로 가능한 Fenton 실험을 통해 AST 시간을 예측하였다. HCCD와 불소 이온 유출 농도가 증가하면 AST 시간이 선형적으로 짧아지는 경향을 보였으나 편차가 있었다(R2 ≒0.65). SR이 감소하면 AST 시간이 선형적으로 증가하는 상관관계를 보였으며 정확도가 높아(R2 =0.93) 고분 자막 초기 SR로 AST 시간을 예측할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

For durability improvement of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) polymer membrane, accelerated durability evaluation methods that can evaluate durability in a short time have been researched and developed. However, the lifespan of fuel cells for large commercial vehicles such as trucks a...

주제어

#PEMFC   #Membrane degradation   #AST time   #Prediction   #Short resistance   #Hydrogen crossover  

표/그림 (10)

참고문헌 (20)

  1. Wang, G., Yu, Y., Liu, H., Gong, C., Wen, S., Wang, X. and Tu,？Z., "Progress on Design and Development of Polymer Electrolyte？Membrane Fuel Cell Systems for Vehicle Applications: A？Review," Fuel Processing Technology, 179, 203-228(2018). 

    상세보기

  2. Department of Energy, https://www.energy.gov(2016). 

  3. New Energy and Industrial Technology Development Organization, http://wwwnedo.go.jp/english/index.html(2016). 

  4. Hydrogen and Fuel Cell Technology Platform in the European？Union, www.HFPeurope.org(2016). 

  5. Ministry of Science and Technology of the People's Republic of？China, http://en.most.gov.cn/eng/index.htm(2016). 

  6. U. S. DOE Fuel Cell Technologies Office, Multi-Year Research,？Development, and Demonstration Plan, Section 3.4 Fuel Cells,？p. 1(2016). 

  7. Wilson, M. S., Garzon, F. H., Sickafus, K. E. and Gottesfeld, S.？"Surface Area Loss of Supported Platinum in Polymer Electrolyte Fuel Cells," J. Electrochem. Soc. 140(10), 2872-2877(1993). 

    상세보기

  8. Knights, S. D., Colbow, K. M., St-Pierre, J. and Wilkinson, D.？P., "Aging Mechanism and lifetime of PEFC and DMFC," J.？Power Sources, 127(1-2), 127-134(2004). 

  9. Luo, Z., Li, D., Tang, H., Pan, M. and Ruan, R., "Degradation？Behavior of Membrane-electrode-assembly Materials in 10-cell？PEMFC Stack," Int. J. Hydrogen Energy, 31(13), 1838-1854(2006). 

  10. Pozio, A., Silva, R. F., Francesco, M. D. and Giorgi, L., "Nafion？Degradation in PEFCs from End Plate Iron Contamination,"？Electrochim. Acta, 48(11), 1543-1548(2003). 

    상세보기

  11. Xie, J., Wood III, D. L., Wayne, D. N., Zawodinski, T. A., Atanassov, P. and Borup, R. L., "Durability of PEFCs at High Humidity Conditions," J. Electrochem. Soc., 152(1), A104-A113(2005). 

    상세보기

  12. Curtin, D. E., Lousenberg, R. D., Henry, T, J., Tangeman, P. C.？and Tisack, M. E., "Advanced Materials of Improved PEMFC？Performance and Life," J. of Power Sources, 131(1-2), 41-48(2004). 

  13. Wilkinson, D. P. and St-Pierre, J., in: W. Vielstich, H. A. Gasteiger.？A. Lamm (Eds.). Handbook of Fuel Cell: Fundamentals Technology and Applications, Vol. 3, John Wiley & Sons Ltd., Chichester, England, 611-612(2003). 

  14. Collier, A., Wang, H., Yaun, X., Zhang, J. and Wilison, D. P.,？"Degradation of Polymer Electrolyte Membranes," Int. J. Hydrogen Energy, 31(13), 1838-1854(2006). 

    상세보기

  15. https://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/fuelcells/pdfs/？component_durability_profile.pdf, "Doe Cell Component Accelerated Stress Test Protocols For Pem Fuel Cells." 

  16. 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). 

  17. Kim, T. H., Lee, J. H., Lee, H., Lim, T. W. and Park, K. P.,？"Degrdation of Polymer Electrolyte Membrane under OCV/Low？Humidity Conditions," Korean Chem. Eng. Res., 45(4), 345-350？(2007). 

  18. Oh, S. H., Gwon, J. H., Lim, D. H. and Park, K. P., "Study on？the Short Resistance and Shorting of Membrane of PEMFC,"？Korean. Chem. Eng. Res., 51(1), 6-10(2021). 

  19. Mench, M. M., Emin, C. K. and Veziroglu, T. N., Polymer Electrolyte Fuel Cell Degradation, Academic Press, Oxford, Waltham,？MA, 64-77(2012). 

  20. 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), 2290-22951(2018). 

    상세보기

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로