질소함유 스테인리스강을 이용한 연료전지용 분리판 개발

전문가 제언

○ 고분자 연료전지(PEFC; Polymer Electrolyte Fuel Cell)는 가정용 발전시스템, 자동차, 모바일기기, 비상용 전원 등 폭넓은 용도로 실용화할 목적으로 많은 연구개발이 진행되고 있다. 연료전지 분리판은 고내식성과 높은 기계적 강도가 필요하다.

○ 최근, 일본에서는 내식성을 유지하고 높은 기계적 강도와 프레스에 의한 대량생산성을 갖는 기반의 질소흡수 스테인리스강 연료전지 분리판 표면처리 연구가 활발하다. 금속은 부식에 약하고 스테인리스강은 박막의 부동태피막을 형성하여 표면을 보호한다. 하지만 부동태의 절연특성 때문에 출력이 감소하므로 전도성의 표면질화 층을 형성시키고 있다.

○ 2007년 H. Tawfik는 고체고분자 연료전지용 TiN코팅기술을 개발하였고, 2006년 캐나다 국방연구보고서에는 강에 TiN코팅하는 것이 가장 내식성이 우수하다고 보고하였다. 하지만, TiN코팅은 가격이 고가여서 316스테인리스에 도전성의 흑색 Acheson EB-008 Graphite코팅할 것을 추천하고 있다.

○ 한국과학기술연구원에서는 316스테인리스강에 TiN코팅을 하여 기존의 흑연이나 탄소 분리막을 대체하할 수 있는 연료전지 분리막을 개발하였다. 하지만, 제조비용이 높기 때문에 향후, 제조비용을 절감하고, 대량생산의 실용화를 위해서는 질소를 흡수하여 직접프레스 성형할 수 있는 연구개발이 필요할 것으로 사료된다.

○ 금속 연료전지 분리판은 가격이 저렴하고 성형하기 쉽다. 하지만 내식성이 부족하다. 최근, POSCO사는 제조비용을 절감하고 대량생산할 수 있는 POS470FC 스테인리스강 고분자 연료전지 분리판을 개발하였다. 자체적인 Cr합금 성분설계 기술을 적용하여 내식성과 전도성을 동시에 향상시키고 있다. 개발 연료전지 분리판을 가정용 연료전지 시스템에 우선적으로 보급하고 향후, 자동차용에 확대 적용할 것이라 밝혔다.

저자

Kazuma Miura

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

80(12)

잡지명

電氣化學および工業物理化學

과학기술
표준분류

재료

페이지

1012~1016

분석자

김*상

분석물

• 질소함유 스테인리스강을 이용한 연료전지용 분리판 개발.pdf [328,426 byte]

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