(반­)상호침투 고분자 네트워크 및 연료전지 분리막

전문가 제언

○ 연료전지에 사용되는 전해질은 일반적으로 슬폰산기 또는 카르복시기를 갖고 있는 폴리머로 구성된 이온­전도성 고분자막으로 구성된다. 이 분야는 듀퐁사 상품인 나피온(Nafion)이 대표적이고, 아사히 케미컬, 고어, 다우케미컬 및 3M 등에서 저가격과 우수한 성능을 목표로 하여 고분자 분리막의 시장을 현재 형성하고 있다.

○ 1960년대부터 알려진 (반­)상호침투 고분자 네트워크((semi­)IPNs)는 크게 유사성이 없는 산업분야들에서 각각 발전해왔다. 특허기술이 포함된 IPNs(Interpenatraing Polymer Networks) 재료는 주로 내충격재, 방음재, 단열재, 고체 전해질, 전도성 탄성중합체, 인쇄회로 재료, 코팅재 및 접착제 등으로 다양하게 개발되어 왔다.

○ 이 글에서는 semi­IPNs를 멤브레인과 결합한 고분자 전해질의 화학적 유형으로 분류했으며, 선형 중합체 또는 고분자 네트워크의 중합/가교결합은 광화학 및 열을 이용한 자유­라디칼 메커니즘 반응으로 주로 합성했다. 이들 반응은 나피온 기초의 semi­IPNs에서와 같이 미리 반응 전구체를 Nafion에 함침하거나 또는 파트너 고분자에 용해시켜 semi­IPNs를 합성했다.

○ 지금까지의 연구에서 semi­IPNs 구조의 프로톤의 전도도는 큰 수준으로 향상되지 않지만, DMFC의 메탄올 투과성에 대한 semi­IPNs의 효과는 매우 확실하다. 또한 이 글에서는 표준 Nafion과 비교를 위한 개질된 semi­IPNs의 고분자 전해질 네트워크의 이온교환능력(IEC; Ionic Exchange Capacity)의 증가와 소수성 네트워크에 의한 IEC의 감소에 관한 구체적인 고찰은 아직 미흡한 수준으로 있다.

○ 최근 MIT와 펜실베니아 주립대학은 메탄올의 투과에 대한 우수한 특성을 보이는 새로운 멤브레인 물질 및 새로운 기술을 소개되고 있다. 국내의 연료전지 분리막에 대한 개발은 코오롱그룹이 자동차용 연료전지 막가습기를 개발중에 있으며 오는 2012년 양산한다는 계획 등이 있지만 첨단 소재기술인 연료전지의 분리막에 대한 국내 기업들의 적극적인 연구개발은 시급한 실정이다.

저자

Linda Chikh et. al.,

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2011

권(호)

368

잡지명

Journal of Membrane Science

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1~17

분석자

나*록

분석물

• (반­)상호침투 고분자 네트워크 및 연료전지 분리막.pdf [260,284 byte]

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