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직접메탄올 연료전지

전문가 제언: ○ DMFC는 수소연료를 사용하는 형태의 연료전지와 비교하여 소형 경량화가 가능한 모바일용으로의 개발 가능성으로 관심이 집중되고 있다. 이는 리튬이온전지 등 이차전지의 공급 능력을 크게 능가할 가능성이 크며, 휴대전화나 노트북 PC 등 휴대용 소형 전자기기의 다기능화에 따른 소비전력 증가에 대응하기 위하여 탑재 전원의 고에너지 밀도화 요청이 높다.

○ 2000년대 들어서 휴대용 전자기기용 마이크로 연료전지로 DMFC가 실용화를 위한 시제품으로 발표되기 시작하였다. 자동차와 분산용 전원으로의 연료전지는 내연기관자동차 및 마이크로터빈 등이 이미 널리 보급되어 있어서, 교체에는 가격뿐만 아니라 편의성이라는 측면에서도 사용자를 만족시켜야 한다. 에너지다양화를 통한 에너지안보와 환경보전이라는 국가적 중요도에도 불구하고, 실용화에는 상당한 시간이 걸릴 것으로 전망되고 있다.

– 그러나 휴대용 전자기기 분야는 보다 강력한 휴대용 전원의 개발 없이는 휴대용 전자기기의 이 이상의 고기능화도 불가능해진다는 Power Hungry 상태에 있기 때문에, 가격과 편의성 장벽이 상대적으로 낮아 연료전지의 실용화와 시장자립은 이 DMFC의 휴대용 전자기기 탑재로부터 시작될 것으로 보인다.

○ DMFC에서 가장 큰 기술적 문제인 크로스오버는 음극 및 양극 배출구에서 모아진 건조 BaCO3 침전물의 합계로부터 계산되든가, 고분자 전해질막을 통한 CO2 투과에 의해 발생하는 메탄올 크로스오버 측정의 일반적인 방법으로도 측정된다. DMFC의 에너지밀도는 셀 방전 수행성에 의존적일 뿐만 아니라 메탄올 크로스오버와 직접적으로 연관된 패러딕(faradic) 효율성에 상당히 영향을 받는다는 보고가 있다. 최적화된 조업조건 아래에서, 60도 및 1.0M 메탄올을 이용하는 DMFC는 순수한 에탄올에 바탕을 둔 1,800Wh/kg의 에너지밀도를 갖는다고 보고 되고 있다.

저자: Minoru UMEDA
자료유형: 학술정보