• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제15권2호
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• pp.253-260
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• 2024

Proton exchange membrane water electrolysis (PEMWE) is an efficient method for utilizing renewable energy sources such as wind and solar powers to produce green hydrogen. For PEMWE powered by renewable energy sources, its durability is a crucial factor in its performance since irregular and fluctuating characteristics of renewable energy sources, especially for wind power, can deteriorate the stability of PEMWE. Triangular voltage cycle is well able to simulate fluctuating wind power, but its effect on the durability has not been investigated extensively. In this study, the performance degradation of the PEMWE cell operated with the triangular voltage cycling was investigated at different ramping rates. The measured current responses during the cycling gradually decreased for both ramping rates, and I-V curve measurements before and after the cycling confirmed the degradation of the performances of PEMWE. For both measurements, the degradation rate was larger for 300 mV s^-1 than 30 mV s^-1, and they were determined as 0.36 and 1.26 mV h^-1 (at the current density of 2 A cm^-2) at the ramping rates of 30 and 300 mV s^-1, respectively. The comparison with other studies on triangular voltage cycling also indicate that an increase in the ramping rate accelerates the deterioration of the PEMWE performance. X-ray photoelectron spectroscopy and transmission electron microscopy results showed that the Ir catalyst was oxidized and did not dissolve during the voltage cycling. This study suggests that the ramping rate of the triangular voltage cycling is an important factor for the evaluation of the durability of PEMWE cells.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권9호
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• pp.1321-1324
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• 2002

• 한국자기공명학회:학술대회논문집
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• 한국자기공명학회 2001년도 제18회 학술발표회
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• pp.32-32
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• 2001

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 추계학술발표회요약집
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• pp.340-340
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• 1998

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 추계학술발표회요약집
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• pp.350-350
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• 1998

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1999년도 춘계학술발표회요약집
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• pp.324-324
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• 1999

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1999년도 춘계학술발표회요약집
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• pp.325-325
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• 1999

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2019년도 춘계학술논문요약집
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• pp.403-404
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• 2019

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.77-84
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• 1998

$H_2O/O_2$, $D_2O/H_2O$, $D_2O/H_$2 등의 반응계의 수소동위원소 교환반응용 전기방전을 이용하여 용이하게 일으킬 수 있다. 예를 들어, DC 코로나 방전을 위의 반응혼합물을 통하여 일으키면 여기된 상태의 반응물이 존재하는 플라즈마를 형성하게 된다. 이러한 플라즈마 내에서 반응물들은 양자에너지 준위의 여기, 이온화 그리고 라디칼 형성등을 통하여 매우 큰 반응성을 갖게되므로 실온에서도 용이하게 수소동위원소 교환반응을 일으킨다. 본 연구에서는 $H_2/D_2O$계의 기상에서의 교환반응에 대한 연구를 실시하였다. 위 반응계는 전기방전하에서 수소(H)와 중수소(D)간의 교환반응에 의하여 HDO와 HD를 생성하게 된다. 이러한 반응생성물을 FTIR 분광법을 이용하여 시간의 함수로 측정을 하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권1호
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• pp.11-15
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• 2016

무인항공기가 장시간 비행하기 위해서는 배터리보다 고분자전해질 연료전지(PEMFC)가 적합하다. 본 연구에서는 PEMFC에 수소를 공급하는 $NaBH_4$가수분해 반응 시스템에 대해 연구하였다. $NaBH_4$가수분해 반응 시스템의 무게를 감소시키기 위해 수소수율 향상, 응축수 회수, 안정적인 수율 유지 등에 대해 실험하였다. 반응기 압력제어를 함으로써 수소 수율을 3.4% 향상시켰다. 수소를 공랭하여 PEMFC 스택에 공급하는 과정에서 발생하는 응축수를 $NaBH_4$ 저장조에 회수하였다. 이 과정에서 응축수가 $NaBH_4$분말을 용해시켜 보충됨으로써 14%의 무게 감량효과가 있었다. 2.0 L/min의 속도로 수소를 발생시킬 때 Co-P-B촉매 2.0 g을 사용해서 10시간동안 96% 수소수율로 $NaBH_4$가수분해 반응 시스템을 안정적으로 구동하였다.