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첨단기술정보

* 고온용 고분자 전해질 막의 최근 연구동향(Recent developments in high-temperature proton conducting polymer electrolyte membranes)

전문가 제언: □ 미래 운반용 전원으로 기대가 되고 있는 고체 고분자 연료전지(PEMFC) 및 직접 메탄올 연료전지(DMFC)에 있어서 가장 중요한 소재인 고온용 수소이온 전해질막에 대한 최근 2년 동안의 연구 동향 및 그 특성에 대한 평론이다.

□ 연료전지에 있어서 수소이온 전도를 위한 고분자 전해질막의 특성으로 요구되는 것 중 가장 중요한 것은 수소이온을 잘 수송시켜야 하고, 촉매의 효율을 높이기 위해 고온에서도 안정해야 한다. 일반적으로 나피온이라는 불소계 고분자막이 사용되고 있는데, 높은 전도도 및 화학적 안정성에도 불구하고, 불소를 함유하고 있기 때문에 환경 문제나, 고온에서는 탈수화로 인해 낮은 전도성을 갖고 있어, 나피온을 대체하기 위한 고온용 전해질 막에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

□ 고온용 전해질 막을 위한 연구들은 열적으로 안정한 Arylene계 고분자에 Sulfonic Acid, Phosphonic Acid, 그리고 Sulfonimide를 도입하여 제조된 아이오노머, 나노 무기 입자를 도입한 유기-무기 Hybrid 막, 그리고 산에 도핑시킨 막과 비수계 고분자 막 등에 관해 진행되었다. 가능성이 있는 소재들이 개발되고 있고, 연료전지 실험 등 앞으로도 많은 연구가 진행되어야 하고, 이 평론은 매우 유용한 자료가 될 것이다.