Among the fuel cell electrolyte candidates in the intermediate temperature range, glass materials show stable physical properties and are also expected to have higher ion conductivity than crystalline materials. In particular, phosphate glass has a high mobility of protons since such a structure maintains a hydrogen bond network that leads to high proton conductivity. Recently, defects like volatilization of phosphorus and destruction of the bonding structure have remarkably improved with introduction of cations, such as Zr4+ and Nb5+, into phosphate. In particular, niobium has proton conductivity on the surface because of higher surface acidity. It can also retain phosphorus content during heat treatment and improve chemical stability by bonding with phosphorus. In this study, we fabricate niobium phosphate glass thin films through sol-gel processing, and we report the chemical stability and electrical properties. The existence of the hydroxyl group in the phosphate is confirmed and found to be preserved at the intermediate temperature region of 150-450 oC.

본 연구에서는 뛰어난 전도도와 물리적 강도를 가지는 그라핀의 고른 분산성을 얻기 위하여 두 가지 다른 방법으로 그라핀을 개질시켰다. 그리고 SPAES/그라핀 복합막은 각기 다른 함량을 첨가하여 제조되었으며 그라핀의 제조방법과 첨가된 그라핀의 함량에 따른 성능을 비교하였다. 복합막의 모폴로지는 SEM을 이용하여 관찰하였으며 개질된 그라핀의 화학적 구조는 FT-IR과 TGA를 사용하여 분석되었다. 그라핀의 함량변화가 0.5~3.0 wt% 일 때 복합막의 이온전도도와 메탄올 투과도를 측정하였으며 80℃, 100% 가습상태에서 SPAES/그라핀 복합막의 이온전도도(0.216 S/cm)는 순수한 SPAES 전해질 막보다 높은 이온전도도(0.098 S/cm)를 나타내었으며 그라핀의 함량이 1.5 wt%까지 증가될 때 메탄올 투과도는 감소되었다.