Characteristics of cathode degradation of large scale DMFC MEA

Title
Characteristics of cathode degradation of large scale DMFC MEA
Authors
조한익김수길이은숙김이영김장미임보라미하흥용
Issue Date
2009-04
Publisher
한국전기화학회 춘계 학술 발표대회
Citation
, 70-70
Abstract
휴대용 및 소형 수송장치의 전원 공급원으로 개발되고 있는 직접 메탄올 연료전지(DMFC, Direct Methanol Fuel Cell)는 메탄올의 높은 에너지 밀도, 화학적 안정성, 그리고 수송 및 보관의 용이성에도 불구하고, 낮은 성능과 내구성으로 인해 상업화가 늦어지고 있다. 직접 메탄올 연료전지용 막-전극 접합체(MEA, Membrane Electrode Assembly)의 열화 원인을 분석하기 위해, 본 연구에서는 직접 메탄올 연료전지용 MEA의 장시간 운전에 따른 공기극의 열화 현상을 공기극면의 위치별로 고찰하였다. 500 시간 동안 정전류 조건으로 운전한 대면적 (150cm2) MEA를 공기극 입구, 중간, 출구의 세 부분의 소면적(10.89cm2) MEA로 분할하여 각각의 MEA에 대한 성능을 관찰하였다. 장기 운전시 홍수(flooding)현상이 심했던 공기극 출구쪽 MEA의 성능 저하가 두드러졌다. 이는 홍수현상에 의한 촉매의 열화 및 가스확산층(GDL, Cas Diffusion Layer)의 박리에 의한 것으로 판단된다. 특히, 출구 위치에 사용한 촉매의 전기화학적 활성 면적 감소는 촉매 입자의 용해(dissolution)와 이동(migration)으로 인한 촉매의 유실 때문인 것으로 판단된다. 전체적인 성능 감소 및 촉매의 열화 정도는 공기극의 홍수와 직접적인 비례 관계가 있으며, 이를 해소하기 위한 물 관리 기법 및 분리판 디자인의 개선이 요구된다.
URI
http://pubs.kist.re.kr/handle/201004/35074
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KIST Publication > Conference Paper
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