초록 ▼

▶ Nafion을 대체할 수 있는 탄화수소계 고분자 전해질 막 개발이 목적임.
▶ 원천기술 확보를 통해 세계시장을 선점하기 위해서는 새로운 형태의 고분자 막의 개발, 촉매 및 수소저장 기술이 절실히 필요함.
▶ 기존 고분자 전해질 연료전지의 백금 촉매는 고가의 비용과 제한된 매장량으로인해, 이를 대체할 수 있는 촉매의 개발을 통한 원천기술을 확보해야 할 필요성이 있음.
▶ 특히 고가의 백금족 원소인 팔라듐, 이리듐, 로듐, 르테늄, 오스뮴등의 6가지 원소 이외의 저렴한 전이금속을 이용한 촉매의 개발이 경제성의 측

▶ Nafion을 대체할 수 있는 탄화수소계 고분자 전해질 막 개발이 목적임.
▶ 원천기술 확보를 통해 세계시장을 선점하기 위해서는 새로운 형태의 고분자 막의 개발, 촉매 및 수소저장 기술이 절실히 필요함.
▶ 기존 고분자 전해질 연료전지의 백금 촉매는 고가의 비용과 제한된 매장량으로인해, 이를 대체할 수 있는 촉매의 개발을 통한 원천기술을 확보해야 할 필요성이 있음.
▶ 특히 고가의 백금족 원소인 팔라듐, 이리듐, 로듐, 르테늄, 오스뮴등의 6가지 원소 이외의 저렴한 전이금속을 이용한 촉매의 개발이 경제성의 측면에서 절실히 요구되고 있음.
▶ 열 및 물관리 연구는 1) 전해질막 건조 및 플러딩현상 억제측면, 2) 저온시동능력 향상측면, 3) 다층전극구조 및 MPL효과 극대화 측면에서 특히 중요함.
▶ 수소연료전지 시스템에서 가장 핵심 요소는 고성능의 막전극접합체(MEA, membrane electrode assembly)라 할 수 있음.
▶ 국내에서는 이에 관한 기술개발이 학교나 연구소 위주의 소단위 연구 단계에 머물러 있으며, 그마저도 요소 부품(전해질막, 촉매, 아이노모, GDL)들은 전량 외국기술에 의존하고 있어 국산화 개발이 절실한 상황 임.

Abstract ▼

To overcome above problems, we are going to develop novel monomer and polymer with high conductivity, high selectivity toward anions and non-ionized molecules, high mechanical strength and chemical stability. Our research mainly consists of 5 parts:
▶ Synthesis of nano structure controlled proto

To overcome above problems, we are going to develop novel monomer and polymer with high conductivity, high selectivity toward anions and non-ionized molecules, high mechanical strength and chemical stability. Our research mainly consists of 5 parts:
▶ Synthesis of nano structure controlled proton conducting aromatic monomer and polymer
▶ Study on the development of Fe-based catalyst and interrelationship between the catalyst and hydrocarbon polymer electrolyte
▶ Study on the conducting ceramic complex membrane
▶ Prediction model development of fuel cell performance and durability
▶ Preparation, characterization and optimization of MEA components

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 9
• 목 차 ... 10
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 11
• 1-1 연구개발의 목적 및 필요성 ... 11
• 1-2 연구개발 범위 ... 12
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 14
• 2-1. 국내 기술개발 수준 ... 14
• 2-2. 국내외 선행 연구현황 ... 16
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 21
• 제 1세부: Channel 구조 제어 나노 cluster 형 양성자 전도성 고분자 전해질 연구 ... 21
• 2세부: 활성화 Barrier-free 비평형계 소재 연구 ... 41
• 제 3세부: 단원자 수소 분리 및 확산을 위한 경사기능 복합소재 연구 ... 54
• 제 4세부: 멀티스케일 모델링 및 실험적 성능진단을 통한 료전지 소재, 디자인, 열 및 물 관리 기법 최적화 연구 ... 72
• 제 5세부: 새로운 소재를 이용한 차세대 연료전지용 MEA 연구 ... 112
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 126
• 가. 총괄 연구 목표와 평가 착안점 및 결과 ... 126
• 나. 세부과제별 연구목표 및 평가 착안점 ... 127
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 136
• 5.1 추가연구의 필요성 ... 136
• 5.2 다른 연구에의 응용 ... 136
• 5.3 기업화 추진방안 ... 137
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 138
• 제7장 연구시설.장비 현황 ... 140
• 제8장 참고문헌 ... 141