고온 구동형 고분자 전해질 막 연료전지(high temperature polymer electrolyte membrane fuel cell, HT-PEMFC)는 구동 중 발생되는 불순물에 대한 내성이 높고 물관리가 용이하며 고순도의 가스를 연료로 사용하지 않아도 되는 장점을 갖는 다. HT-PEMFC는 인산이 도핑된 막을 통해 수소이온이 전도되기 때문에 전해질 막의 높은 인산의 유지율이 요구된다. 본 총 설에서는 인산의 침출을 방지하여 고성능의 HT-PEMFC용 고분자 전해질 막을 개발하기 위해 1) 인산이 도핑된 전해질 막의 인산 침출에 영향을 미치는 요소를 파악한 후, 이를 개선하기 위해 2) 폴리벤즈이미다졸 기반 막과 인산과의 상호작용을 강 화하여 인산 침출을 방지할 수 있도록 고분자 구조 설계를 진행한 연구와 3) 이오노머의 이온교환 작용기와 인산과의 이온 쌍 상호작용을 통해 인산의 침출을 방지할 수 있도록 이오노머 구조 설계를 진행한 연구들에 대해 살펴보고자 한다.

High-temperature polymer electrolyte membrane fuel cells (HT-PEMFCs) offer several advantages, including a high tolerance to impurities generated during operation, a simplified water management system, and a potential for utilizing lower-purity fuel gases. In HT-PEMFC systems, as protons are transported through phosphoric acid (PA)-doped membranes, the membranes should exhibit high PA retention during operation. Therefore, this study aimed to investigate various strategies for developing high-performance polymer electrolyte membranes for HT-PEMFCs by preventing the leaching of PA from the membranes. Specifically, it focused on: (1) identifying the factors influencing PA leaching in PA-doped membranes, (2) engineering polybenzimidazole (PBI)-based structures that enhance interactions between the polymer and PA to prevent PA leaching, and (3) constructing ionomer structures that utilize ion-pair interactions between ion-conducting groups in the ionomers and PA to mitigate acid leaching.

요 약
Abstract
1. 서 론
2. 인산이 도핑된 전해질 막의 인산 침출에영향을 미치는 요소
    2.1. 증발에 의한 인산 침출
    2.2. 수분에 의한 인산 침출
    2.3. 물과 인산의 평형에 의한 인산 침출
3. 폴리벤즈이미다졸(polybenzimidazole, PBI)기반 고분자의 구조 제어를 통한 전해질 막의인산 도핑 수준 조절과 성능 특성 향상
4. 4차 암모늄기(quaternary ammonium)가도입된 고분자를 활용한 전해질 막의 인산도핑 수준 조절과 성능 특성 향상
5. 결 론
감 사
Reference

• 황순식(경상국립대학교 나노신소재융합공학과) | Soonsik Hwang (Department of Materials Engineering and Convergence Technology, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Republic of Korea)
• 김기현(경상국립대학교 나노신소재융합공학과) | Kihyun Kim (Department of Materials Engineering and Convergence Technology, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Republic of Korea) Corresponding author