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제안 방법
- 이러한 예상 결과를 바탕으로 채널 내에 공기의 선속도를 동일하게 하고, 측정된 차압만큼을 back pressure를 통해서 보정함으로써, 채널감소에 따른 성능 증가 요인을 비교 분석하였다.
- 직접메탄올연료전지의 연료를 공급하는 캐소드 채널의 깊이를 다르게 하여 특성을 살펴보고, 그에 따른 원인분석을 해보았다. 깊이가 줄어들면서 성능이 증가하는 현상을 보임을 알 수 있었다.
- 채널 깊이 감소에 따른 성능 변화의 주된 요인이 내부 차압에 의한 것이라 가정하여, 캐소드채널 깊이를 1.0 mm로 고정 후 back pressure를 다르게 주어 성능변화를 관찰하였다. Back pressure는 Table 1에서 얻은 값만큼 증가시켰다.
- 하지만 본 연구에서는 캐소드 쪽의 분리판을 변화시키는 실험을 진행하였다. 채널깊이를 변화시켜 가면서 성능의 변화를 관찰하였고, 성능변화의 원인을 알아보기 위해 차압 및 임피던스 측정 등을 수행하였다.
- 0mm로 구성되어 공극율이 51% 인 것을 사용하였다. 캐소드 분리판도 애노드와 동일한 구조를 가지고 있으며, 깊이를 0.3, 0.5, 0.8, 1.0 mm로 변화시켜가며 실험을 진행하였다.
- 바꿔서 실험하였다. 캐소드 채널온 1.0 mm로 동일하게 하면서 유량을 200, 250, 400, 667 seem으로 변화 시켜가면서 실험하였다. 이는 식 (1)에 적용하면, 200 seem 을 기준으로 250 seem은 0.
- 실험이 많았다. 하지만 본 연구에서는 캐소드 쪽의 분리판을 변화시키는 실험을 진행하였다. 채널깊이를 변화시켜 가면서 성능의 변화를 관찰하였고, 성능변화의 원인을 알아보기 위해 차압 및 임피던스 측정 등을 수행하였다.
대상 데이터
- 고분자 전해질 막으로는 상용으로 시판되고 있는 듀폰사의 나피온 115를 사용하였다. 지지체로 쓰이는 탄소종이는 Toray Inc.
- 애노드 분리판의 채널은 곡사형으로 되어 있으며, 채널깊이 1.0m, 폭 1.0mm로 구성되어 공극율이 51% 인 것을 사용하였다. 캐소드 분리판도 애노드와 동일한 구조를 가지고 있으며, 깊이를 0.
- 애노드 촉매로는 백금-루테늄 블랙 (Pt-Ru black, Johnson Matthey Co., USA)을 사용하였으며, 이오노머로는 5 wt.% 나피온 용액을 사용하였다.
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