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고분자전해질 연료전지용 분리판의 적용을 위한 그라핀이 코팅된 알루미늄 합금의 전기화학적 특성
Electrochemical properties of graphene coated aluminium alloy for PEM fell cell separator 원문보기

한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵, 2011 May 19, 2011년, pp.36 - 36  

남대근 (한국생산기술연구원) ,  김정수 (한국생산기술연구원) ,  조형호 (한국생산기술연구원)

초록
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고분자 전해질 연료전지용 분리판은 가격비와 중량비가 높아 부품 가격 및 중량을 낮출 경우 파급 효과가 높을 것으로 예상된다. 일반적인 금속판들은 연료전지 스택 내의 산성 분위기에서 존재하므로 표면 부식이 쉽게 발행한다. 본 연구에서는 연료전지의 사용환경을 고려하여 금속판의 부식방지 및 표면특성 향상을 위해 그라핀을 코팅하였으며, 연료전지 스택 내부와 유사한 산화성 분위기를 모사하여 전기화학적 특성을 분석하였다.

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 그라핀인 코팅된 알루미늄 합금의 미세구조를 전자현미경과 광학현미경을 통하여 관찰하였으며, 연료전지 스택 내부와 유사한 산화성 분위기를 모사하기 위해 80℃의 0.1N H2SO4 + 2ppm F- 용액 내에서 내식성 실험과 면간접촉저항을 측정하였다.
  • 본 연구에서는 연료전지 분리판으로 널리 사용하고 있는 스테인리스강보다 중량이 가볍고 가공이 쉬운 알루미늄 합금을 모재로 사용하였으며, 알루미늄 합금의 표면특성 및 전기전도성을 향상시키고자 기계적, 전기적 성질이 우수한 그라핀을 전기분무법을 이용하였다.
  • 이후 초음파수조 내에서 24시간 반응하여 그라핀 분산용액을 제작하였다. 코팅공정은 15kV 전압을 인가하여 2시간동안 코팅을 진행하였으며, 분당 분사량은 50㎕로 고정하였다. 잔류용매의 제거를 위해 기판을 80℃로 가열하면서 실험을 진행하였다.

대상 데이터

  • 그라핀용액은 제작인 에탄올을 용매로 사용하였으며, 소량의 분산제(diphenyldiethoxysilane)를 첨가하여 분산성을 향상시켰다. 이후 초음파수조 내에서 24시간 반응하여 그라핀 분산용액을 제작하였다.
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