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고분자 전해질 연료전지의 활성화
Activation of polymer electrolyte membrane fuel cells 원문보기

한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회, 2005 June 01, 2005년, pp.330 - 334  

고재준 (현대자동차) ,  고행진 (현대자동차) ,  송민규 (현대자동차) ,  양유창 (현대자동차) ,  이종현 (현대자동차)

초록
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고분자 전해질막 연료전지는 운전시 정상적인 성능을 발현하기 이해서 전지 본체 조립 후 초기 활성화 운전이 필요하다. 이러한 활성화 운전을 통해 전해질 사이의 수소이온이동 통로, 반응가스가 반응할 수 있는 촉매까지의 이동 통로, 촉매층내의 전기적 연속성을 확보함으로 연료전지는 최적의 성능을 나타낼 수 있다. 본 연구를 통해 연료전지 활성화에 영향을 미치는 요인을 찾았고, 이를 통해 효과적이고 빠른 활성화 절차에 관한 연구를 수행하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 활성화가 연료전지의 성능에 미치는 영향을 평가 분석하였고, 연료전지의 빠르고 완전한 활성화에 미치는 운전 요소 및 적절한 연료전지의 활성화 방법을 제시하였다.
  • 일정 전압하에서 연료전지를 운전하는 것으로 연료전지를 완전히 활성화시킬 수 없는 것을 앞 실험을 통해서 알았다. 그림 7은 연료전지에 전압 사이클을 가함으로 셀 내부에 유동변화를 주면서 활성화를 한 결과이다.

가설 설정

  • 연료전지의 전극은 나피온 같은 수소이온 전달체와 백금과 같은 촉매를 혼합하여 만드는데, 연료전지 제작 후 초기 운전하여 전기화학 반응시 그 활성도가 떨어진다. 그 이유로는 1) 반응물의 이동 통로가 막혀 촉매까지 도달할 수 없음, 2) 촉매와 같이 삼상계면을 이루고 있는 나피온과 같은 수소이온 전달체가 운전 초기 쉽게 가수화가 되지 않음, 3) 수소이온 및 전자의 연속적인 이동성 확보가 되지 않았기 때문이다. 이 때문에 막- 전극접합체 및 분리판을 이용하여 연료전지 조립 한 후 연료전지의 성능을 최대한 확보하기 위해서는 활성화 (Activation) 라는 절차가 필요하다.
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