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연료전지용 과불소계 술폰산 이오노머-PTFE 강화막에서 세륨 이온 migration 저감을 위한 PEG 도입 효과 KCI 등재

Effect of PEG Introduction on the Mitigation of Cerium Ion Migration in Perfluorinated Sulfonic Acid Ionomer-PTFE Reinforced Membrane for PEM Fuel Cells

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/439838
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멤브레인 (Membrane Journal)
한국막학회 (The Membrane Society Of Korea)
초록

연료전지 핵심 소재인 고분자 전해질막은 높은 내화학성과 수소이온전도성을 갖는 과불소계 술폰산 이오노머가 주로 사용된다. 하지만 이러한 이오노머조차도 연료전지 구동 중 발생하는 라디칼 공격으로 인해 화학적 분해가 발생하여 장 기 내구성 확보에 어려움을 겪고 있다. 이를 완화하기 위해 라디칼 스캐빈저로 도입이 간편한 이온형 산화방지제를 적용하고 있으나, 연료전지 구동 중 전극 간 전위차에 의해 세륨 이온이 이동(cerium ion migration)하는 현상으로 스캐빈저 효과가 감 소하는 문제가 있다. 본 연구에서는 강화막 내에서 세륨 이온의 이동성을 조절하기 위한 방안으로 폴리에틸렌글리콜(PEG) 도입을 제시하였으며, 이를 통해 PEG 도입이 강화막의 내구성에 미치는 영향을 조사하였다.

Perfluorinated sulfonic acid ionomers have been widely used as polymer electrolyte membranes due to their high chemical resistance and proton conductivity. However, even these ionomers struggle to ensure long-term durability due to chemical degradation caused by radical attacks during fuel cell operation. To mitigate this, ion-type radical scavengers have been introduced, but there is a problem where their effectiveness is reduced due to cerium ion migration caused by the potential difference between the electrodes. In this study, polyethylene glycol (PEG) was introduced as a strategy to control cerium ion migration in the reinforced membrane, and its effect on membrane durability was investigated.

목차
요 약
Abstract
1. 서 론
2. 실 험
    2.1. 재료
    2.2. 막 제조 및 물성 평가
    2.3. 막-전극접합체 제조 및 연료전지 전기화학성능평가
3. 결과 및 고찰
4. 결 론
감 사
Reference
저자
  • 안주희(단국대학교 에너지공학과) | Juhee Ahn (Energy Engineering Department, Dankook University, Cheonan 31116, Republic of Korea)
  • 임준현(단국대학교 에너지공학과) | Jun Hyun Lim (Energy Engineering Department, Dankook University, Cheonan 31116, Republic of Korea)
  • 박인기(단국대학교 에너지공학과) | In Kee Park (Energy Engineering Department, Dankook University, Cheonan 31116, Republic of Korea)
  • 이창현(단국대학교 에너지공학과) | Chang Hyun Lee (Energy Engineering Department, Dankook University, Cheonan 31116, Republic of Korea) Corresponding author