PEMFC의 기체 확산층의 평가 기술

전문가 제언

○ PEMFC는 여타 연료전지에 비해 출력밀도가 높아 자동차, 가정용 및 휴대용 전원으로 상용화를 눈앞에 두고 있다. 그린 에너지에 대한 갈구와 거대한 시장성과 맞물려 정부, 산업계, 학계를 막론하고 지대한 관심을 보이고 있다.

○ PEMFC를 구성하는 요소 중에 기능적 핵심은 MEA이다. MEA는 이온교환막, CL 및 GDL로 구성되나 여기서는 GDL 평가 기술에 초점을 두었다. GDL이 다른 구성 요소보다 기능이 많아 그만큼 평가가 더 복잡하고 까다롭기 때문이라 사료된다.

○ GDL은 PEMFC에서 전기전도, 열전도, 물질 전달의 중요 기능을 담당한다. 인체에 비유하면 혈관과 같은데, 잘못되면, “flooding", "hot spots", "reagent starvation", ”dry out"과 같은 연료전지의 전형적 병이 일어날 수 있다. 기능에 부합하기 위한 구조적 복합성 때문에 평가기술이 간단치 않다.

○ 우리나라는 2011년 ‘그린에너지 전략로드맵(Ⅱ)’를 제정하고 2015년에 세계 1위권 연료전지 강국을 꿈꾸고 있다. 그러나 현재 수송용 기술은 어느 정도 선진 수준에 도달했지만 주요 핵심 부품이나 소재기술은 여전히 갈 길이 멀다. 특히 PEMFC의 핵심소재가 그렇다.

○ GDL은 탄소가 주성분이다. 그 구조는 탄소섬유, 탄소 부직포와 같은 대기공의 탄소 지지층에 한 겹 또는 여러 겹의 PTFE 혼합의 미세공 탄소막을 입힌 복잡한 형태다. 이러한 복잡한 구조의 이상적인 조건을 정의하고 평가하기는 매우 어려운 작업이나 전지의 성능향상과 소재개발을 위해 극복해야 할 과제라 사료된다.

저자

A. Arvay, E.Yli-Rantala, C.-H. Liu, X.-H. Peng, P. Koski, L. Cindrella, P. Kauranen, P.M. Wilde, A.M. Kannan

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

213

잡지명

Journal of Power Sources

과학기술
표준분류

재료

페이지

317~337

분석자

윤*석

분석물

• PEMFC의 기체 확산층의 평가 기술.pdf [266,336 byte]

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