저온 연료전지용 촉매 의 고분자지지체

전문가 제언

○ 인산 연료전지, 고분자전해질 멤브레인 연료전지, 직접메탄올 및 에탄올 연료전지 등 수소, 메탄올이나 에탄올을 연료로 사용하는 전지는 비교적 저온에서 작동하는 연료전지로서 직접 전기화학적인 방법으로 수소/메탄올/에탄올을 물/물과 2산화탄소로 변환시켜 전기를 생산하는 환경 친화적 기술이다.

○ 저온 연료전지에서는 전도성 지지체에 백금이나 백금합금의 결정을 분산시켜서 이를 산화와 환원반응의 촉매로 사용하는데 연료전지의 효율을 높이기 위해서는 금속입자의 체적에 대한 표면적 비를 최대로 하여 야 산화환원 반응에 관여하는 면적을 최대로 할 수 있으며 금속입자의 분산이나 구조를 적절하게 조절하면 금속입자의 사용량을 줄이면서 그 기능을 최대로 발휘할 수 있게 되므로 저온 연료전지의 경제성을 높일 수 있다.

○ 현재 촉매지지체로 사용되는 탄소인 카본블랙이 저온 연료전지의 나노크기의 전자촉매의 지지체로 널리 사용되고 있으나 부식에 대한 저항성이 부족하며 황을 포함하고 있어 백금 촉매의 촉매로서의 활성을 저하시킨다.

○ 공액 2중 결합을 가지고 있는 전도성 고분자는 접근이 가능한 큰 표면적, 낮은 저항성과 높은 안정성을 가지므로 촉매지지체로 주목을 받고 있다. 전기전도성과 안정한 3차원 구조를 가지는 전도성 고분자는 저온연료전지의 촉매의 지지체로 적당하다. 전도성 고분자/금속나노입자 복합재료는 전기화학과정에서 전자의 하전이 매트릭스를 통하여 이동이 가능하도록 하며 옴저항에 의한 전압강하를 감소시킨다.

○ 다공성의 전도성 고분자(CP)는 수소와 메탄올 산화와 산소의 환원과 같은 연료전지의 중요한 전기화학적 반응에서 중요한 역할을 하는 귀금속으로서 넓은 표면적의 다공성 구조의 매트릭스를 제공한다. 본고에서는 저온 연료전지의 전극재료로 사용되는 금속/고분자 복합재료에 관련된 최근의 연구결과를 소개하고 있어 앞으로 크게 발전이 예상되는 분야에 대한 귀중한 기초자료를 제공하고 있다.

저자

E. Antolini

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2009

권(호)

365(1)

잡지명

Applied Catalysis A

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1~19

분석자

마*일

분석물

• 저온 연료전지용 촉매의 고분자지지체.pdf [414,441 byte]

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