• 제목/요약/키워드: Proton Exchange Membrane

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연료전지의 자가 가습 $Pt/TiO_2/Nafion$ 전해질막의 제조 (Preparation of $Pt/TiO_2/Nafion$ Electrolyte Membrane for Self-humidifying membrane of PEMFC)

  • 변정연;김효원;주민철;김화용
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.201-204
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    • 2007
  • A novel self-humidifying composite membrane for the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) at low humidity condition was developed. The $Pt/TiO_2 catalyst particles were synthesized via supercritical impregnation methods. Pt precursor was dissolved in supercritical carbon dioxide and impregnated onto $TiO_2$ particles. Pt precursors were platinum(II) acetylacetonate, Dimethyl(1,5-cyclooctadiene) platinum(II) and we controlled the ratio of Pt to $TiO_2$ The impregnated Pt precursor was converted to $TiO_2$ supported Pt nanoparticle under various reducing conditions. $TiO_2$ catalyst particles were dispersed uniformly into the Nafion solution, and then $Pt/TiO_2/Nafion$composite membrane was prepared using solution-cast method. The size, dispersion and content of the platinum had been characterized with Transmission Electron Micrograph (TEM), X-ray diffract ion (XRD) and Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometer (ICP-AES). The cell performance with the self-humidifying composite membrane was compared with a recast Nafion membrane under both humidified and dry conditions at 65 $^{\circ}C$.

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고분자전해질 연료전지에서 박막의 화학적 내구성 평가 (Chemical Durability Test of Thin Membrane in Proton Exchange Membrane Fuel Cells)

  • 오소형;유동근;정성기;정지홍;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권3호
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    • pp.362-367
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    • 2023
  • 최근 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)에서 고분자 막의 연구개발은 가격 저감과 성능 향상을 위해 박막화하는 방향으로 진행되고 있다. 그리고 상용차용 수소 전기 차량 수요가 증가하고 있는데, 승용차용보다 내구성이 5배 증가해야 한다. 막의 두께가 얇아짐에도 불구하고 내구성은 5배 증가해야 하므로, 막의 내구성 향상이 더 중요해진 상황이다. 가속 내구 평가 시간도 단축해야하기 때문에 기존 프로토콜에서 공기 대신 산소를 사용한 프로토콜을 10 ㎛ 박막에 적용해 내구성을 평가하였다. 가속 내구 평가(개회로 전압 유지)는 720시간에 종료하였다. 공기를 사용한 미국 에너지부(DOE) 프로토콜을 사용했다면 약 1,500시간의 내구성으로 운전시간 450,000 km 수명을 예상한다. 화학적 내구 평가중에 전극의 활성 면적이 51% 감소해 촉매 열화가 막 내구성 약화에 영향을 준 것으로 판단되고, 촉매 열화 속도를 감소시키면 막 내구성이 증가할 것으로 예상된다.

연료전지 차량용 PEMFC 발전모듈의 셀전압 측정 (Cell Voltage Monitoring of PEMFC Power Module for Fuel Cell Electric Vehicle)

  • 박현석;전윤석;구본웅;최서호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.388-391
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    • 2005
  • In this paper, Cell voltage monitoring method is studied for fault detection of PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell) for FCEV(fuel cell electric vehicle). To measuring several hundred of cells in fuel cell stack, The demanded feature of hardware and software is studied and several types are analysed. Finally, $3.26\%$ maximum measuring error is acquired and verified experimentally.

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과도 응답 특성을 고려한 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 모델링 (Proton exchange membrane fuel cell stack modeling considering dynamic response characteristics)

  • 장예지;김나영;한경희;백수현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1086_1087
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    • 2009
  • 본 논문에서는 과도 응답 특성에 따른 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)를 모델링하였다. 연료전지에 이러한 과도특성이 일어나는 것에 원인에 대하여 분석해보고, 실제 실험을 통해 과도특성이 일어나는 것을 확인하였다. 실험결과 파형을 분석하여 Matlab & Simulink를 이용하여 PEMFC의 과도 응답 특성을 모델링하였다.

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연료전지를 이용한 리튬배터리 충전기의 디지털 제어 (Digital Control of the Fuel Cell Powered Lithium Battery Charger)

  • 박용진;최우진
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.189-190
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    • 2014
  • 본 논문에서는 Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) 연료전지의 출력을 동기정류 방식의 벅컨버터로 변환하여 2개의 리튬 폴리머 배터리를 충전하기 위한 시스템의 디지털 제어에 관해 논의한다. 배터리의 충전시 중요한 요소인 출력 리플의 제한 조건을 만족시키도록 컨버터를 설계하고, DSP를 이용하여 이중제어 루프를 구성함으로써 충전기를 제어하였다. 컨버터 제작과 리튬전지를 이용한 충전 실험을 통해 제안한 회로와 제어기 설계 방식의 타당성을 검증하였다.

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Single Wall Carbon Nanotube - a catalyst support for PEMEC

  • Rajalakshmi N.;Ryu Hojin;Shaijumon M.M.;Ramaprabhu S.
    • 한국전기화학회:학술대회논문집
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    • 한국전기화학회 2003년도 연료전지심포지움 2003논문집
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    • pp.183-187
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    • 2003
  • Carbon nanotubes, prepared by the catalytic decomposition of acetylene at $700^{\circ}C$ over a Mm based $AB_5$ hydrogen storage alloy hydride catalysts, have been used as a support for platinum electrocatalysts. The performance of this electrocatalyst In proton exchange membrane fuel cells has been studied and discussed.

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Polysilsesquioxane 구를 함유하는 고분자 전해질 막 제조 및 특성 연구 (Development and Characterization of Polymer Electrolyte Membranes Containing Polysilsesquioxane Spheres)

  • 홍성욱;천훈상;김영백;박헌휘
    • 멤브레인
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    • 제15권1호
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    • pp.1-7
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    • 2005
  • Sulfunated poly(ether ether ketone) (SPEEK) (60%)와 Poly(ether sulfone) (PES) (40%)의 블렌드에 다양한 종류의 polysilsesquioxane (PSQ)구를 첨가하여 전해질 막을 제조하였다. 이 때 PSQ구의 양은 10 wt%로 고정하였다. 제조된 막을 사용하여 PSQ 구의 종류에 따른 메탄올 투과도, 수소 이온 전도도, 그리고 이온 교환 용량의 변화를 측정한 결과 모든 경우에 있어서 수소 이온 전도도와 메탄올 투과도가 Nafion 117보다 낮았으며 PSQ 구를 함유하지 않은 SPEEK/PES(6:4) 블렌드보다는 높았다. 특히, MS64구와 VTMOS구를 포함한 전해질 막의 경우에는 수소 이온 전도도와 메탄올 투과도의 비로 나타내는 선택도가 25℃에서 Nafion 117보다 2배 이상 높았다.