황화수소가 고분자 전해질막 연료전지의 연료극에 공급되었을 때 전지 성능의 저하와 황화수소 피독 후 순환전류 전압법(CV) 스캔을 통해 전지의 성능 회복에 관한 연구를 수행하였다. 수소에 30 ppm의 황화수소를 희석하여 연료극에 공급하고 전류밀도를 0.5A/cm2로 고정하여 1시간 동안 3차례 피독한 후 CV를 5회 스캔하여 단위전지의 성능회복을 확인한 결과 피독 전 단위전지의 초기 성능은 0.60 V에서 1.16A/cm2이였으며, 30 ppm의 황화수소를 한 시간 동안 피독한 결과 0.77A/cm2로 그 성능이 감소하였고, 피독 횟수가 증가함에 따라 성능이 0.57 V까지 감소하였다. 그리고 황화수소 피독 후 각 스텝에서 CV 스캔을 5회 실시하였을 때 단위전지의 성능이 90.3%까지 회복하는 것을 알 수 있었다. 또한, 황화수소 피독 후 단순히 고순도의 수소 가스만 연료극에 주입하여도 약 80% 정도의 성능회복이 가능하였다. 이러한 현상으로 판단할 때 황화수소 가스의 백금 촉매층에의 흡착은 그리 강하지 않음을 알 수 있었다.

The recovery of a Pt anode in a PEMFC through 30 ppm H2S/H2 exposure was evaluated by using a cyclic voltametry(CV) scan. First, the PEMFC unit cell performanc loss was measured three times under an anode feeding with 30 ppm H2S/H2 for 1hr at 0.5A/cm2 of current density. The initial cell performance was 1.16A/cm2 at 0.6 V without H2S poisoning. After first poisoning step for 1hr the cell performance was decrease to 0.77A/cm2, and the further poisoning steps decreased up 0.57 V. Finally, the recovery of the cell performance of H2S poisoned PEMFC was achieved up to 90.3% by applying CV scan. Moreover, we also found out that another possible approach for over 80% recovery of the cell performance of H2S poisoned anode Pt catalyst layer was to just inject fresh hydrogen into the anode feeding stream.

• 이수 | Lee, Soo
• 진석환 | Jin, Seok-Hwan