Radiation Graft 중합을 이용한 연료전지용 고분자 전해질막 제조(Preparation of polymer membranes for fuel cells by radiation graft polymerization)

전문가 제언

□ 화석에너지 고갈과 더불어, 화석 에너지가 발생시키는 환경문제에 대처하기 위하여 청정에너지인 연료전지에 대한 기대가 높고, 그 연구가 활발하게 진행되고 있다. 연료전지의 성능 및 개발을 결정하는 중요한 소재는 proton을 이동시키는 전해질 막이다. 지금까지 Nafion이라고 알려진 불소계 고분자 막이 사용되고 있으나, 제조하는데 독성이 있는 소재를 사용하여 환경문제를 일으킬 뿐 아니라, 가격이 비싸 연료전지의 상업화에 걸림돌이 되고 있다.

□ Nafion을 대체할 수 있는 고분자 전해질 막에 대한 연구로, 낮은 에너지를 사용해서 상업화된 고분자 필름에 radiation graft 기술을 이용해 중합반응을 하고, 이를 전도성 물질로 치환하여 제조하는 새로운 고분자 분리막에 대한 연구를 정리하였다.

□ 사용한 고분자는 polytetrafluoroethylene(PTFE), poly(vinylidene fluoride)(PVDF), 그리고 tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer(FEP)필름을 사용하였고, 조사한 에너지의 양, graft 양, 및 술폰화도를 변화시키면서 막을 제조하였다. 제조된 막은 막의 구조, 물리 화학적인 특성 분석, 그리고 cell test를 통해 기존에 사용되고 있는 Nafion막과 성능을 비교하였다.

□ 상업화된 고분자 필름을 radiation graft 방법을 통해 제조된 고분자 막은 Nafion보다 좀 낮은 특성을 보이거나 거의 비슷한 특성을 보인다. 따라서 제조가 쉽고, 제조 가격이 싼 radiation graft된 고분자 막의 연료전지에 도입되면 연료전지의 상업화를 보다 앞당길 수 있을 것으로 판단된다.

□ 본 논문에서 제조된 막은 열역학적 안정성을 추구하기 위해 불소계 고분자 필름을 사용하였다. 그러나 이는 결국 폐기 시 또다시 환경문제를 일으킬 소지가 있으므로, 비용이 저렴하면서도, 성능이 좋고, 비 불소계 고분자 막에 대한 개발이 계속 이루어져야 할 것으로 판단된다.

저자

Kabanov, VY

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2004

권(호)

38(2)

잡지명

HIGH ENERGY CHEMISTRY

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

57~65

분석자

원*무

분석물

• Radiation Graft 중합을 이용한 연료전지용 고분자 전해질막 제조.pdf [199,155 byte]

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