초록

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
-고효율 연료전지 집적화
* 비백금계 BDC구조 촉매
* Nafion계 저가습형 이온막
* MEA 최적공정
* 저중량 스택
-자급자족형 전력변환기술
* Passive형 하이브리드
* 공중로봇용 전원시스템
* 지상로봇용 전원시스템

Abstract ▼

The research scope of 2012 included th following developments:
-Analysis of proton exchange membrane fuel cell catalyst degradation mechanism by using Ab-nitio methode: This study vailed out degradation mechanism of nano Pt catalyst and found the most stable structure of Pt catalyst.
-Developm

The research scope of 2012 included th following developments:
-Analysis of proton exchange membrane fuel cell catalyst degradation mechanism by using Ab-nitio methode: This study vailed out degradation mechanism of nano Pt catalyst and found the most stable structure of Pt catalyst.
-Development of non Pt catalyst based on the B doped carbon nano structure (BDC): BDC structure shows enhanced performance and durability compare with commercial Pt/Co.
-Development of high efficiency and low humidity proton exchange membrane: Nafion-SiO2과 Nafion-Al2SiO3 composite membranes show enhanced proton conductivity at all humidity ranges compare with Nafion.
-Setting up MEA analyzing equipments: Nano impedance measurement method was developed based on the combination of atomic force microscopy and AC measurement technique. And Electrochemistry impedance spectroscopy for testing a single cell was seted up.
-Design and simulation of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) stack: Novel structured PEMFC stack for the improve cooling efficiency and lower stack weight was designed. The stack cooling rate was simulated by finite element analysis. Also, clamping stress in the PEMFC stack was simulated as same methode.
-Fabrication and performance testing of 12 cell PEMFC: Develpoed PEMFC has 100cm2 active area and 0.245mm thickness carbon paper. Rectanced of the PEMFC is hydrogen and air and uses water cooling. The PEMFC was tested in the 10KW evaluation station.
-Design PEMFC system: Entire PEMFC system which include balance of plant and consolidated controlling system was designed by Aspen and Labview

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 24
• CONTENTS ... 25
• 목차 ... 26
• 그림목차 ... 27
• 표목차 ... 30
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 31
• 제 1 절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 31
• 제 2 절 연구개발의 필요성 및 범위 ... 32
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 33
• 제 1 절 국내 기술개발현황 ... 33
• 제 2 절 국외 기술개발현황 ... 34
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 36
• 제 1 절 전산모사를 통한 연료전지 촉매 열화구조 분석 ... 36
• 제 2 절 붕소 도핑된 탄소 나노 구조를 이용한 비 백금계 촉매 개발 ... 41
• 제 3 절 고효율 저가습형 이온막 ... 45
• 제 4 절 MEA 분석 및 해석 ... 50
• 제 5 절 스택 설계 및 해석 ... 56
• 제 6 절 고분자전해질형 연료전지 스택 제작 및 성능 실험 ... 68
• 제 7 절 연료전지 시스템 설계 ... 83
• 제 8 절 하이브리드 운전 알고리즘 개발 ... 88
• 제 9 절 DC-DC 컨버터 개선 및 부하실험 ... 100
• 제 10 절 연료전지 공중로봇 장착 ... 101
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 105
• 제 1 절 연구개발목표의 달성도 ... 105
• 제 2 절 관련분야의 기여도 ... 107
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 108
• 제 6 장 연구개발 과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 109
• 제 7 장 참고문헌 ... 111