• 제목/요약/키워드: Proton Exchange Membrane

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고분자 전해질막 수전해 막전극접합체의 양이온 오염에 따른 성능 저하 (Performance Degradation of Mea with Cation Contamination in Polymer Electrolyte Membrane Water Electrolysis)

  • 정혜영;최낙헌;임수현;윤대진;문상봉
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.331-337
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    • 2017
  • Proton Exchange Membrane Water Electrolysis (PEMWE) is one of the most popular and widely used methods for hydrogen production. PEMWE contributes to eco-friendly system via its energy storage system application, hence making it environmentally friendly to use. However, its main drawback is contamination of proton exchange membrane during water electrolysis. Existing cation such as magnesium, calcium and the likes are the cause for membrane contamination. As a result, the cation contamination give rise to degradation of performance of electrolysis and the reverse electrolysis is effective method to remove cation.

Polysulfone/SPEEK 블랜드 고분자 전해질 막 제조 및 특성 연구 (Preparation and Their Characterization of Blended Polymer Electrolyte Membranes of Polysulfone and Sulfonated Poly(ether ether ketone))

  • 천훈상;오민;홍성욱
    • 멤브레인
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    • 제13권1호
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    • pp.47-53
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    • 2003
  • Poly(ether ether ketone)(PEEK)를 황산을 사용하여 설폰화시킨 후 폴리설폰과 다양한 조성으로 혼합하여 블렌드 고분자 전해질 막을 제조하였고 조성의 변화에 따른 메탄을 투과도, 수소이온전도도, 그리고 이온교환용량의 변화를 측정하였다. 폴리설폰의 경우 이온전도도는 낮은 반면에 메탄올에 대한 저항은 우수하였다. 그러나, 설폰화된 PEEK의 양이 증가함에 따라 메탄을 투과도와 수소이온전도도가 함께 증가하였다. 이온전도도와 메탄을 투과도의 비로부터 폴리설폰의 양이 20%일 때 가장 좋은 선택성을 가지는 것을 알 수 있었다.

고분자 전해질막 연료전지(PEMFCs)용 Sulfonated Graphene Oxide (sGO)/Nafion 복합막의 제조 및 특성분석 (Preparation and Characterizations of Sulfonated Graphene Oxide (sGO)/Nafion Composite Membranes for Polymer Electrolyte Fuel Cells)

  • 신문식;강문성;박진수
    • 멤브레인
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    • 제27권1호
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    • pp.53-59
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    • 2017
  • 본 연구에서는 고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 전해질막의 성능향상을 위하여 sulfonated graphene oxide(sGO)와 Nafion을 이용하여 복합막을 개발하였다. sGO/Nafion 복합막 안의 sGO의 균일한 분산을 위해 각기 다른 용매를 사용한 sGO 분산액과 Nafion 현탁액을 혼합하여 복합막들을 제조하였다. 제조된 복합막들의 물성 및 전기화학적 특성을 평가하기 위해 SEM, FT-IR, 이온 전도도, 이온 교환 용량, 함수율, 열안정성 등을 수행하였다. 연구 결과 ODB와 DMAc 혼합 용매로 sGO를 분산하여 고분자 용액 내에서의 분산도를 향상시켰으며, 이 결과 11 wt%의 낮은 함수율에도 불구하고, $0.06Scm^{-1}$의 기존 연구와 유사한 이온 전도도를 나타내었다.

고분자 전해질 연료전지의 전해질 막 두께가 내구성과 성능에 미치는 영향 (The Effect of Membrane Thickness on Durability and Performance of Proton Exchange Membrane Fuel Cell)

  • 황병찬;이혜리;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권4호
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    • pp.473-477
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    • 2017
  • 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)의 고분자 막은 PEMFC 성능과 내구성에 많은 영향을 준다. 본 연구에서는 고분자막의 두께가 성능과 내구성에 미치는 영향을 파악하기 위해 두께가 다른 Nafion 막의 수소투과도, 불소 유출 속도(FER), 수명, 성능을 측정했다. 막 두께에 따른 수소투과도, 수소투과도와 FER과의 관계, FER과 수명과의 관계로부터 막 두께와 수명의 관계를 얻었다. 막이 두꺼워지면 수소투과도와 FER이 작아지면서 수명이 증가하였다. 반면에 막이 두꺼워지면 막 저항이 증가하면서 성능은 감소하였다. 성능과 내구성을 동시에 만족시키는 막 두께 범위는 $25{\sim}28{\mu}m$였다.

술폰화 폴리스틸렌-디비닐벤젠/테플론 복합막의 연료전지 특성 연구 (Sulfonated Poly(styrene-divinyl benzene)/PTFE Composite Membranes for Fuel Cell)

  • Shin, Jeong-Pil;Kim, Jeong-Hoon;Park, In-Jun;Lee, Soo-Bok;Seo, Dong-Hak
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2004년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.65-68
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    • 2004
  • Proton-exchange membranes have attracted much attention in the past few decades due to their important application in fuel cell systems. The mainly used proton-exchange membranes are perfluoropolymers such as DuPont's Nafion$^{(R)}$ and Asahi Chemical's Aciplex$^{(R)}$ because of their high performance including high proton conductivity & mechanical strength, and excellent thermal & chemical stability.(omitted)ted)

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Proton Exchange Membranes using Polymer Blends of PVA(Polyvinyl alcohol)/PSSA-MA(Polystyrene sulfonic acid-co-maleic acid)

  • Knag, Moon-Sung;Kim, Jong-Hak;Kim, Hyunyoo;Jongok Won;Moon, Seung-Hyeon;Kang, Yong-Soo
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2004년도 Proceedings of the second conference of aseanian membrane society
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    • pp.29-32
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    • 2004
  • Reduction of methanol crossover in proton exchange membranes (PEMs) can be achieved by 1) the selection of materials, 2) the morphology control, and 3) the adequate crosslinking [1, 2]. The selection of polymer matrix of PEM for direct methanol fuel cells (DMFCs) is very important because the proton conductivity and methanol permeability are largely dependent upon the properties of polymers.(omitted)

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수소이온 교환막 기반 수전해의 최근 연구 동향 (Recent Progress on Proton Exchange Membrane Based Water Electrolysis)

  • 양승민;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제32권5호
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    • pp.275-282
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    • 2022
  • 현대에는 배터리를 비롯한 수소 기반 에너지가 효율적이라고 널리 알려져 있다.이러한 결과는 수소가 에너지 수송체로써의 높은 효율을 가지고 있다는 사실로부터 기반한다. 자연 친화적이며 높은 순도를 가진 수소는 수전해로부터 제조할 수 있다. 다양한 종류의 전기분해 중, 수소이온 교환막 수전해는 가장 재생 가능하며 싸고 자연 친화적이다. 이는 에너지로써 사용이 되기에 적합한 산소와 수소를 생성한다. 이와 같이 많은 장점이 있기에 활발한 연구가 수소이온 교환막 전기분해에 대해 진행되고 있다. 나피온은 수소이온 교환막으로 널리 쓰이지만, 비싼 비용과 다양한 다른 단점으로 인해 여러 가지 종류의 대체재가 개발되고 있다. 본 총설에서는 크게 나피온과 비나피온(non-Nafion) 기반 수소이온 교환막 수전해로 나누어 다루었다.

고분자전해질형 연료전지에서 Nafion막 에칭의 영향 (Effect of Nafion Membrane Etching for Proton Exchange Membrane Fuel Cell)

  • 박권필;조규진;이건직;전해수
    • 전기화학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.190-194
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    • 1999
  • 고분자전해질형 연료전지에서 에칭한 Nafion막으로 고분자막/전극 어셈블리를 제조하고 그 성능을 측정하였다. 에칭을 함으로서 고분자막과 전극의 접합이 잘 이루어져 hot pressing 압력과 온도를 낮출 수 있었고, 낮은 온도에서 hot pressing이 이루어짐으로서 전지의 성능을 향상시킬 수 있었다. 어셈블리 제조방법중의 하나인 페인팅 방법에서 에칭 된 Nafion막을 이용하면 전지의 성능이 향상됨을 보였으며, 에칭정도에 따라 적당한 양의 전극촉매를 사용해야 함을 보였다.

양이온교환막 소재 개발 동향 (Recent Development Trends of Cation Exchange Membrane Materials)

  • 이충섭;신현수;전지현;정선영;임지원
    • 멤브레인
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    • 제12권1호
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    • pp.1-7
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    • 2002
  • 양이온만을 선택적으로 투과하는 양이온교환막의 응용분양에는 electrodialysis, deffusion dialysis, reverse osmosis, membrane electrolysis, membrance fuel cell 등이 있다. 현재 사용화된 양이온교환막들은 좋은 성능과 안정성을 가지고 있지만 가격이 너무 비싸고 일부응용분야에 최적화 되지 않은 문제를 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 많은 연구가들은 저렴하고 생산이 용이하며 각 응용분야에 적용 가능한 여러 가지 양이온교환막의 소재에 대한 연구를 진행하여 왔다. 그 소재들의 소개와 이를 이용한 양이온교환막의 성능과 특성에 대하여 기술하였다.