• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.189-195
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• 2023

PEMFC(고분자 전해질 막 연료전지) cathode 촉매로 Pt-Co/C가 내구성 향상 때문에 최근에 많이 사용되는 추세이다. 연료전지에서 전극과 전해질은 상호 간에 성능과 내구성 면에서 밀접하게 영향을 준다. Pt/C 전극 촉매에서 Pt-Co/C로 대체되었을 때 고분자 전해질막의 전기화학적 내구성에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. PEMFC 고분자막의 전기화학적 가속 열화 과정에서 Pt-Co/C MEA(막전극접합체)의 내구성이 Pt/C MEA 내구성보다 높았다. FER (불소유출속도)와 수소투과도를 분석한 결과 Pt-Co/C MEA의 고분자막 열화속도가 Pt/C MEA보다 낮음을 보였다. OCV(개회로전압) holding 과정에서 Pt-Co/C 전극의 활성면적 감소속도가 Pt/C 전극보다 낮고, 고분자막에 석출되는 Pt 양도 Pt-Co/C MEA가 Pt/C MEA보다 작았다. 고분자막 내부의 Pt는 라디칼을 생성해서 고분자막을 열화시킴으로 Pt 석출 속도가 높은 Pt/C MEA의 고분자막 열화속도가 높게 나타났다. Pt-Co/C 촉매를 사용하면 전극 내구성도 향상되고, 고분자막에 석출되는 Pt양도 감소해서 고분자막의 전기화학적 내구성을 향상시켰다.

• 전기화학회지
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• 제15권3호
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• pp.135-148
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• 2012

Ionic liquids are steadily attracting interests throughout a recent decade and their application is expanding into various fields including electrochemistry due to their unique properties such as non-volatility, inflammability, low toxicity, good ionic conductivity, wide electrochemical potential window and so on. These features make ionic liquids become an alternative solution for electrodeposition of metals that cannot be electroplated in aqueous electrolytes. In this review, we classify investigated metals into three categories, which are light (Li, Mg), refractory (Ti, Ta) and noble (Pd, Pt, Au) metals, rather than covering the exhaustive list of metals and try to update the recent development in this area. In electrodeposition of light metals, granular fine Li particles were successfully obtained while the passivation of electrodeposited Mg layers is an obstacle to reversible deposition-dissolution process of Mg. In the case of refractory metals, the quality of Ta and Ti deposit particles was effectively improved with addition of LiF and pyrrole, respectively. In noble metal category, EMIM TFSA ionic liquid as an electrolyte for Au electrodeposition was proven to be effective and BMP TFSA ionic liquid developed a smooth Pd deposit. Pt nanoparticle production from ionic liquid droplet in aqueous solution can be cost-effective and display an excellent electrocatalytic activity.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제4권1호
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• pp.41-45
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• 2013

Platinum is a well known element which shows a significant electrocatalytic activity in many important applications. In glucose sensor, because of the poisoning effect of reaction intermediates and the low surface area, the electrocatalytic activity towards the glucose oxidation is low which cause the low sensitivity. So, we fabricate a nanoporous PtZn alloy electrode by deposition-dissolution method. It provides a high active surface and a large enzyme encapsulating space per unit area when it used for an enzymatic glucose sensor. Glucose oxidase was immobilized on the electrode surface by capping with PEDOT composite and PPDA. The composite and PPDA also can exclude the interference ion such as ascorbic acid and uric acid to improve the selectivity. The surface area was determined by cyclic voltametry method and the surface structure and the element were analyzed by Scanning Electron Microscope (SEM) and Energy Dispersive X-ray spectroscopy (EDX), respectively. The sensitivity is $13.5{\mu}A/mM\;cm^2$. It is a remarkable value with such simply prepared senor has high selectivity.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.517-522
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• 2023

고분자전해질 연료전지 (PEMFC)에 공기와 수소를 공급하고 개회로전압 (OCV) 상태에서 가습/건조를 반복하는 고분자막의 화학적/기계적 내구성 평가법이 사용되고 있다. 이 프로토콜에서 가습/건조가 반복되면 전압 상승/감소가 반복되어 전극 열화도 발생한다. 막 내구성이 우수한 경우 전압 변화 횟수가 증가해, 전극 열화에 의해 평가가 종료되어 원래 목적인 막 내구성 평가를 할 수 없는 문제가 발생하기도 한다. 본 연구에서는 미국 에너지부 (DOE)와 동일한 프로토콜을 사용하되 cathode 가스로 공기대신 산소를 사용하고 가습/건조시간과 유량도 증가시켜 막의 화학적/기계적 열화 속도를 증가시켜서 고분자막 내구 평가 시간을 단축시킴으로서 이와 같은 문제를 개선하고자 하였다. Nafion 211 막전극접합체(MEA) 내구성 평가를 공기 대신 산소를 사용해서 가속화도를 2.6배 증가시켜 2,300 사이클만에 평가 종료하였다. 본 프로토콜에 의해 고분자막도 가속 열화되고, 전극 촉매도 가속 열화되어 고분자막과 전극의 내구성을 동시에 평가할 수 있는 이점도 있었다.