• 제목/요약/키워드: Direct methanol fuel cells

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직접메탄올 연료전지 모델수립과 해석해 (Analytical Solution of Direct Methanol Fuel Cell Model)

  • 박태현;김인호
    • 청정기술
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    • 제10권2호
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    • pp.53-59
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    • 2004
  • 환경 친화적 대체 에너지로 연료전지가 많이 연구되고 있다. 그 중 높은 에너지밀도와 휴대성 때문에 직접 메탄올 연료전지(DMFC)에 대해 많은 관심을 가지고 연구중에 있다. 그러나 성능을 저하시키는 메탄올 crossover, 음극의 과전압 등과 같은 풀어야 할 문제들이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 이해하기 위해 전기화학 반응식인 Tafel 식과 한계전류밀도식을 적용하여 전류-전압 곡선식을 해석적으로 구하였다. 운전변수를 변화시켜 해석적 해를 계산하여 DMFC의 거동을 분석하였다.

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금속분리판을 이용한 무인기항공기(UAV)용 경량화 DMFC 스택 개발 (Development of Lightweight Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) Stack Using Metallic Bipolar Plates for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs))

  • 이수원;김도환;노정호;조영래;김도연;주현철
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.492-501
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    • 2017
  • A 900 W scale direct methanol fuel cell (DMFC) stack is designed and fabricated for unmanned aerial vehicle (UAV) applications. To meet the volume and weight requirements, metallic bipolar plates are applied to the DMFC stack for the first time wherein POS470FC was chosen as bipolar plate material. To ensure good robustness of the metallic bipolar plate based DMFC stack, finite element method based simulations are conducted using a commercial ANSYS Fluent software. The stress buildup and deformation characteristics on bipolar plates and end plates are analyzed in details. The present DMFC stack exhibits the performance of 1,130 W at 32 V and 35.3 A, clearly demonstrating that it could successfully operate for UAVs requiring around 1,000 W of power.

The Next Generation Large Capacity Battery Fuel Cells Technology and their Prospects

  • Kim, Gwang-Beom;Bang, Jin-Woo;You, Chung-Yeol;Soh, Dea-Hwa;Hong, Sang-Jeen
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.611-612
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    • 2005
  • Fuel cells is proved that potential energy is greater than the existing power generation. In this paper, we describe a principle of fuel cell which is used for next generation portable battery and brief characteristic of direct methanol fuel cells (DMFCs) that used for portable appliances by miniaturization of polymer electrolyte fuel cell. Lastly we describe about research investment for fuel cells.

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NaOH 활성화된 탄소나노섬유의 직접 메탄올 연료전지용 연료극 촉매의 담지체로서의 특성 고찰 (Characteristics of NaOH-Activated Carbon Nanofiber as a Support of the Anode Catalyst for Direct Methanol Fuel Cell)

  • 신정희;임성엽;김상경;백동현;이병록;정두환
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.769-774
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    • 2011
  • NaOH 활성화법을 이용하여 다공성 탄소나노섬유(carbon nanofibers; 이하 CNF)를 온도 범위 700~$900^{\circ}C$에서 합성하였고, 상기 제조된 다공성 CNF를 담지체로 하여 직접메탄올 연료전지의 연료극용 촉매를 제조하고 평가하였다. NaOH 활성화에 의한 CNF 표면 특성의 변화를 비표면적 및 기공 크기 분포 자료를 통하여 조사하였고, 형상 및 구조의 변화를 전자현미경을 통하여 관찰하였다. 활성화 CNF에 담지된 촉매의 활성을 메탄올 산화 특성 및 단위전지를 통하여 평가하였다. 본 활성화 방법에 의한 기공의 형성과 이에 담지된 촉매의 활성과의 관계에 대한 고찰을 하였다.

이동전원용 직접 붕소 연료전지 개발 (Development of the Direct Borohydride Fuel Cell for Portable Power Source)

  • 양태현;이정우;박진수;이원용;김창수
    • 신재생에너지
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    • 제3권1호
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    • pp.68-74
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    • 2007
  • The fuel cells for portable application are attracted using a liquid fuel such as methanol and chemical hydride solutions. Recently, DBFC [Direct Borohydride Fuel Cell] is a candidate for power of portable electronic devices. In this work, the anion exchange membrane and non-precious catalyst for the DBFC were concerned. Anion-exchange membrane was fabricated by amination of polysulfone followed chloromethylation. Non-precious catalysts such as raney-Ni and Ag were used as an anode and cathode catalyst. The optimum conditions of catalyst slurry mixing and MEA fabrication were developed. The single cell performance using anion exchange membrane and non-precious catalyst was evaluated and the results were compared with cation exchange membrane [Nafion membrane] and precious catalysts.

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수동형 직접 메탄올 연료전지의 특성 연구 (Characterization of Passive Direct Methanol Fuel Cells)

  • 고백균;김영진;오인환;홍성안;하흥용
    • 전기화학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.23-27
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    • 2003
  • 본 연구는 휴대용 전원으로 사용 가능성이 높은 소형 직접메탄을 연료전지의 단위전지와 모노폴라 스택의 운전특성을 살펴본 것이다. 공기와 메탄올이 외부에서 강제로 공급되지 않는 수동형(passive)의 운전조건에서 최적 메탄을 농도는 4M이었으며, 촉매 담지량도 $8mg/cm^2$에서 가장 높은 성능을 나타내었다. 상온 상압 수동형 조건에서 얻은 최대 성능은 $55mW/cm^2$이었다. 6개의 단전지로 이루어진 모노폴라 스택에서는 셀간의 성능차이는 크게 나타나지 않았으며, 출력밀도는 $37mW/cm^2$이고, 1W의 출력을 보였다. 또한, 16셀로 구성된 2.4W급 모노폴라 스택을 제작하여 모형 자동차에 장착하고 시범 운전을 성공적으로 수행하였다.

휴대폰용 연료전지 전원공급 시스템 개발 및 충방전 특성 연구 (Development and Charge-Discharge Performance Analysis of Direct Methanol Fuel Cell Power Pack for Mobile Phones)

  • 한재성;김영솔;박은성
    • 전기화학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.27-29
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    • 2002
  • 본 연구는 메탄올과 공기를 이용하여 상온, 상압에서 전기를 발생시키는 휴대폰용 전원공급 장치의 개발에 관한 것이다. 이 장치는 직접 메탄을 연료전지(DMFC)와 Back-up전지가 병렬로 연결되어 있어, 통화시 소요 전력의 최대 $50\%$ DMFC가 공급하고 나머지 부분은 Back-up 전지가 공급한다. 또한 통화 대기시에는 DMFC가 $100\%$ 필요 전력을 공급하고, 잉여 전력으로 Back-up전지를 충전한다. 상기 DMFC는 유효면적이 $9cm^2$인 8개의 단위전지가 직렬로 연결되어 있으며, 휴대폰의 작동 전압 범위인 2.5-3.9V의 전압을 출력한다.