[연료전지]연료전지기술

소개글

다음 시대에 최고의 에너지원으로 평가받고있는 연료전지..
그 원리와 다양한 활용기술에 대해서 살펴봅니다...후회안함

목차

Ⅰ.서론

Ⅱ.연료전지의 기본원리

Ⅲ.휴대용연료전지의 기술개발동향
(1) 전극 및 촉매 기술
(2) 전해질고분자막 제조기술
(3) MEA 기술 -
(4) 분리판(bipolar plate) 기술
(5) 실리콘 연료전지
(6) 각 회사별 소형 휴대용 연료전지 개발 동향


Ⅳ.가정용연료전지의 기술개발동향
(1) 기술개발의 필요성
(2) 기술개발의 동향


Ⅴ.자동차용 연료전지의 기술개발동향
(1) 연료전지자동차의 기본원리와 구성요소
(2) 연료전지 자동차 기술개발 현황


Ⅵ.토의

Ⅶ.참고문헌

본문내용

Ⅱ.연료전지의 기본원리

연료전지의 원리를 DMFC를 대상으로 하여 설명해보면, <그림1>은 DMFC의 원리 및 전기화학반응을 보여주고 있다. 직접 메탄올 연료전지의 전기화학반응은 전해질-전극 접합체에서 이루어진다. 애노드에서 반응물인 메탄올 용액은 애노드 전극 내 촉매 층에서 산화반응을 통해 수소이온과 전자 및 이산화탄소를 생성한다. 이때 생성된 수소이온은 수소이온 교환막인 전해질을 통해 캐소드전극으로 이동하고 생성된 전자는 집 전체를 통해 외부회로를 거친 후 캐소드의 집전체로 이동한다. 캐소드 전극에서는 애노드 전극에서 이동한 수소이온과 전자 및 반응물인 산소와의 환원반응에 의해 물을 생성시킨다. 애노드와 캐소드의 반응식은 다음과 같다.
Anode"FCH3OH + H2O =CO2 + 6H+ + 6e (1)
Cathode"F1.5O2 + 6H+ + 6e = 3H2O (2)
Overall"FCH3OH + 1.5O2 =CO2 + 2H2O, Eo = 1.18V (3)

여기서 나오는 이론적인 기전력은 1.18볼트가 된다. 전해질 막으로는 수소이온전도성을 가지는 고분자 분리막 으로써 가장 많이 쓰이는 것은 perfluorosulfonic 산계통의 나피온(DuPont)이다.


<그림1> DMFC 의 기본원리

DMFC의 가장 큰 잠재력은 연료인 메탄올을 연료전지에 직접 공급하는 데에 있다. 그러므로 상업화에 있어서 휴대용 연료전지의 연료로 선택되는데 유리하다. 최근 일본의 경제통상 산업성은 소형연료전지에 수소를 공급하는 가장 가능성 높은 방법으로 메탄올을 선택하였다. 다른 대안으로는 PEMFC에 사용하는 금속 수소화물용기, 압축 수소 실린더, 나트륨 붕화수소화물 같은 화학수소화물 등이다.DMFC는 저장과 운반이 곤란한 수소를 직접적으로 필요하지 않으며 수소를 많이 포함하는 개질가스를 만드는 복잡한 장치가 필요로 하지 않음으로 해서 일회용 충전용기화가 가능하고 장치가 간단해지는 것이다.

참고 자료

1. http://www.analysis.kisti.re.kr (한국과학기술정보연구원)

2. http://fuelcell.kist.re.kr/Teams/FuelCell/(한국과학기술연구원)

3. http://www.h2fc.or.kr/(수소연료전지사업단)

4. http://www.keei.re.kr/index.html(에너지경제연구원)

5. http://eenews.co.kr/(에너지경제신문)