• 제목/요약/키워드: Pressing cathode

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효소연료전지의 Cathode 제조조건이 OCV에 미치는 영향 (Effect of Fabrication Method of Cathode on OCV in Enzyme Fuel Cells)

  • 이세훈;김영숙;추천호;나일채;이정훈;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권2호
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    • pp.171-174
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    • 2016
  • 효소 전극 cathode와 PEMFC용 전극 anode를 이용하여 효소연료전지를 구동하였다. 효소 cathode는 그래파이트 분말과 효소로서 Laccase, 산화환원 매개체로서 ABTS를 혼합해 압축해서 만들고 Nafion 이오노머로 코팅하였다. cathode 제조조건을 변화시키며 OCV를 측정해 효소 cathode 제조 최적조건을 찾았다. 효소 cathode 압축 시 최적 압력은 4.0 bar 였다. 효소 cathode에서 그래파이트가 95%일 때 최고의 OCV를 나타냈다. cathode기질 용액의 최적 글루코스 농도는 0.4 mol/l이었다.

효소연료전지의 Anode 제조조건이 OCV에 미치는 영향 (Effect of Fabrication Method of Anode on OCV in Enzyme Fuel Cells)

  • 김영숙;이세훈;추천호;나일채;이호;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권1호
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    • pp.6-10
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    • 2015
  • 효소 전극 anode와 PEMFC용 전극 cathode를 이용하여 효소연료전지를 구동하였다. 효소 anode는 그래파이트 분말과 효소로서 글루코스 산화제, 전자매개체로서 페로센을 혼합해 압축해서 만들고 Nafion 이오노머로 코팅하였다. anode 제조조건을 변화시키며 OCV를 측정해 효소 anode 제조 최적조건을 찾았다. 효소 anode 압축 시 최적 압력은 9.0 MPa였다. 효소 anode에서 그래파이트가 60%일 때 최고의 OCV를 나타냈다. anode 기질 용액의 최적 글루코스 농도는 1.7 mol/l이었으며, anode의 효소 활성은 7일 동안 안정적으로 유지되었다.

열압착 온도가 전기방사 Polyacrylonitrile 분리막의 기계적 강도 및 물성치에 미치는 영향 (Effect of Thermal Pressing Temperature on the Mechanical and Material Properties of Electro-spun Polyacrylonitrile Nano-fibrous Separator)

  • 김민철;고태조;와카스 울 아리핀;동정
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.109-116
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    • 2019
  • The mechanical deformation of a battery separator causes internal short-circuiting of the cathode - anode, which directly affects the explosion/ignition of batteries. To increase the mechanical properties of the separator fabricated by electro-spinning, use of a thermal pressing method is inevitable. Therefore, this research aims to maximize the mechanical strength of a porous separator by finding the proper thermal press temperatures given to Electro-spun Polyacrylonitrile (PAN) nanofibers. The different thermal press temperatures $25^{\circ}C$, $50^{\circ}C$, $75^{\circ}C$, and $100^{\circ}C$ were applied to the electro-spun fiber at 30 MPa pressure for one hour. The higher the temperature, the higher the resultant tensile strength; however, a higher temperature also lowered the strain and porosity. Thus, the membrane thermal pressed at $50^{\circ}C$ showed the best mechanical properties and the second highest porosity. Using the data, $50^{\circ}C$ was judged as the best thermal pressing temperature in terms of performance.

SOFC의 Sr 첨가량에 따른 $La_{1-x}Sr_xCoO_3$ Cathode 재료의 제조 및 특성 연구 (Preparation and Characteristics of $La_{1-x}Sr_xCoO_3$ Cathode material as function of Sr mole fraction in SOFC)

  • 박주홍;엄승욱;문성인;박태곤;윤문수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.202-204
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    • 1994
  • Nowadays Perovskite $La_{1-x}Sr_xCoO_3$ is a preferred cathode material in the construction Solid Oxide Fuel Cell (SOFC). The $La_{1-x}Sr_xCoO_3$ with Sr contents ranging from X=0.0 to X=1.0 were prepared by a citrate method. All samples were examined by X-ray powder diffraction. The samples used for measuring thermal expansion were prepared as pellets by cold pressing and subsequent sintering in air at $1200^{\circ}C$ for 5 hours. To measure the sub-product of $La_{1-x}Sr_xCoO_3$ with YSZ, where coating films were sintered at $1200^{\circ}C$ for 5 hour.

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망간산화물 정극의 합제조성에 따른 전자전도특성 및 집전체와의 접착특성 (Characteristics of Electric Conductivity and Adhesion with Current Collector According to Composition of $LiMn_2O_4$ Cathode)

  • 엄승욱;도칠훈;문성인
    • 전기화학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.1-5
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    • 2001
  • 리튬이온전지용 정극활물질인$LiMn_2O_4$ 정극복합제의 조성을 최적화 하기 위하여 활물질, 도전재, 결합제 등의 비표면적 비율을 인자로 이용하였다. 결합제는 최소한의 양으로 사용되어 도포 후, 그리고 전해액에 함침 되었을 때에도 집전체와의 접착력을 유지할 수 있어야 하며, 이를 위해서는 $130^{\circ}C$의 열압착이 효과적이었다. 결합제의 최소 필요량은 활물질 및 도전재의 표면적에 따라 변하는 값으로, 활물질 및 도전재의 전체표면적에 대한 결합제의 무게비율이 $1.1\%$ 이상일 때 탈리가 일어나지 않았다. 정극의 전자전도도를 증가시킴으로서 eel떠 내부저항을 낮출 수 있었으며, 전자전도도를 0.019mS/cm에서 0.036mS/cm로 증가시킴에 따라 0.2C rate에서의 방전용량에 대한 2C rate에서의 방전용량의 비율을 $76\%$에서 $93\%$$17\%$개선할 수 있었다.

효소연료전지의 Anode 제조조건이 성능에 미치는 영향 (Effect of Fabrication Method of Anode on Performance in Enzyme Fuel Cells)

  • 이세훈;황병찬;이혜리;김영숙;추천호;나일채;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권6호
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    • pp.667-671
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    • 2015
  • Anode는 효소를 이용한 효소전극과 cathode는 PEMFC용 전극을 이용해 효소연료전지를 구동하였다. 효소 anode는 graphite 분말과 효소로서 글루코스 산화제, 전자매개체로 ferrocene을 혼합해 압축해서 만들고 Nafion 이오노머로 코팅하였다. Anode 제조조건을 변화시키며 성능을 측정해 효소 anode 제조 최적조건을 찾았다. 효소 anode 압축 시 최적 압력은 8.89 MPa이고, 효소 anode의 graphite 성분비가 60%일 때 최고의 출력밀도를 나타냈다. Anode 기질 용액의 최적 glucose 농도는 1.7mol/l이었다. 효소 anode는 Nafion 용액에 1초, 2회 침지에 의해 안정화되었다.

고체 전해질형 연료전지의 산소극 재료에 대한 연구 (Characteristics of Cathode material in SOFC)

  • 박주홍;박태곤;엄승욱;김귀열;문성인;임희천;이창우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1051-1053
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    • 1995
  • Nowadays perovskite $La_{1-x}Sr_xMnO_3$ is preferred cathode material in Solid Oxide Fuel cell(SOFC). The $La_{1-x}Sr_xMnO_3$ with Sr contents ranging $x=0{\sim}1.0$ were prepared by a citrate method. These powders were characterized by usual means like TG/DTA, X-ray diffraction analysis. The samples used for measuring thermal expansion were prepared as pellets by cold pressing and subsequent sintering in air at $1200^{\circ}C$ for 5 hours. To measure the by-product of $La_{1-x}Sr_xMnO_3$ reacted with 8mol% YSZ, that samples were sintered at $1200^{\circ}C$ for 5 hours.

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인산 도핑 PBI계 막전극접합체를 적용한 고온형 수소연료전지의 전기화학적 내구성 연구 (The Electrochemical Performance Evaluation of PBI-based MEA with Phosphoric Acid Doped Cathode for High Temperature Fuel Cell)

  • 이준기;이찬민;전유권;이홍연;박상선;김태영;김희선;송순호;박정옥;설용건
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.471-480
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    • 2017
  • A proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) operated at $150^{\circ}C$ was evaluated by a controlling different amount of phosphoric acid (PA) to a membrane-electrode assembly (MEA) without humidification of the cells. The effects on MEA performance of the amount of PA in the cathode are investigated. The PA content in the cathodes was optimized for higher catalyst utilization. The highest value of the active electrochemical area is achieved with the optimum amount of PA in the cathode confirmed by in-situ cyclic voltammetry. The current density-voltage experiments (I-V curve) also shows a transient response of cell voltage affected by the amount of PA in the electrodes. Furthermore, this information was compared with the production variables such as hot pressing and vacuum drying to investigate those effect to the electrochemical performances.

귀금속 촉매를 사용한 직접 보로하이드라이드 연료전지의 특성 연구 (Performance Charateristics of Direct Borohydrides Fuel Cell with Novel Catalyst)

  • 정민경;신동열;설용건;정두환
    • 전기화학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.6-11
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    • 2005
  • 직접보로하이드라이드 연료전지는(direct borohydrides fuel cell. DBFC) 직접메탄을 연료전지가 갖는 메탄을 크로스오버(crossover)문제를 해결할 수 있어서, 휴대용 및 이동용 전원으로 활용하기 위하여 새롭게 대두되고있는 연료전지이다. 본 논문에서는 직접보로하이드라이드 연료전지의 전극제조 공정 확립을 위하여 여러 가지의 연료극 및 공기극 촉매를 선정하고 열가압법 (hot pressing)으로 전극을 제조하여 이에 대한 성능 특성을 고찰하였다. 공기극 촉매로는 Pt/C와 Pt black을 사용하였고, 연료극 촉매로는 Pt/C. Pt black, Au/C, $AB_5$ alloy를 사용하였다 제조된 전극 촉매는 XRD, SEM, EDS 등을 통한 특성 분석과 단위전지 운전을 통하여 I-V특성 분석이 이루어졌다. 다양한 촉매 조합을 통하여 촉매별 단전지 테스트를 한 결과 공기극 및 연료극 촉매를 Pt/C로 했을 때 가장 높은 성능인 366mW/mg을 얻을 수 있었다.

혼합가스 주입형 연료전지를 위한 전지 디자인 (Cell Design for Mixed Gas Fuel Cell)

  • 박병탁;윤성필
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권12호
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    • pp.860-864
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    • 2005
  • In this study, we fabricated honeycomb type Mixed-Gas Fuel Cell (MGFC) which has advantages of stacking to the axial direction and increasing volume power density. Honeycomb-shaped anode with four channels was prepared by dry pressing method. Two alternative channels were coated with electrolyte and cathode slurry in order to make cathodic reaction sites and the others were filled with partial oxidation (POX) catalyst to increase fuel conversion. Furthermore we employed the sol-gel technique which can increase cell performance and decrease carbon coking.