[공학]연료전지

소개글

화학공업실험 연료전지에대한 실험예비보고서입니다.
성심껏 작성했어요

목차

■ 실험 제목
1. 실험 목적
2. 연료 전지(Fuel Cell)란? (2차전지와의 차이점)
3. 연료 전지의 기본적인 원리.
4. 연료 전지의 종류 및 특성 조사.
▶ 연료 전지의 종류
⑴ 고분자전해질형 연료전지
⑵ 인산형 연료전지
⑶ 알칼리형 연료전지
⑷ 용융탄산염형 연료전지
⑸ 고체산화물형 연료전지
⑹ 직접메탄올연료전지
▶ 연료전지의 특성
5. 연료 전지의 개발사례 or 개발중인 분야

본문내용

1. 실험 목적
- PEMFC의 성능측정을 통한 연료전지 system의 이해

2. 연료 전지(Fuel Cell)란? (2차전지와의 차이점)
- 연료의 화학 에너지를 전기 화학적 반응을 거쳐서 직접 전기로 변환시키는 기구.
연료전지는 대부분의 다른 에너지 변환기보다 훨씬 높은 효율을 가지고 있다. 연료전지는 볼타 전지와 같은 1차 전지와 유사하여 화학반응에 의해서 전자가 한쪽 전극에서 방출되어 외부의 회로를 통과하여 다른 쪽 전극으로 이동하게 된다. 이러한 유사점이 있는 반면 축전지와 연료전지 사이에는 중요한 차이가 있는데, 축전지에서는 전극 내에 반응물질이 포함되어 있어서 반응이 진행되면서 반응물질이 화학적으로 변환되어 점차 소멸된다. 반면에 연료전지에서는 액체나 기체의 형태로 연료가 한쪽 전극에 계속 공급되고 다른 쪽 전극에는 산소나 공기를 외부로부터 계속 공급해주기 때문에 축전지보다 훨씬 긴 시간 동안 전기 에너지를 생산할 수 있다. 반면에 2차 전지는 충전을 통해 다시 쓰는 전지를 말하지만 연료를 계속 공급하여 전기를 얻는 연료전지와는 차이가 있다.
1830년대 후반에 영국의 윌리엄 R. 그로브가 최초의 연료전지라고 할 수 있는 것을 제작했는데, 이 기구는 백금전극 위에서 수소와 산소를 반응시켜 전류를 얻었다. 이후에 석탄과 같은 재래식 연료나 석탄으로부터 추출된 일산화탄소와 수소를 직접 전기화학적인 산화과정을 통하여 전기를 얻으려는 노력이 계속되었다. 전해질로 여러 가지 염(鹽)의 수용액이나 용융액을 사용하기도 했다. 연료전지 작동의 기본원리를 모두 이해했고 상당히 창의적이었음에도 초기 연구에서는 증기나 수력을 이용하는 발전기와 견줄 만한 연료전지를 생산하지 못했다. 이당시의 연료전지는 반응이 비효율적이고 속도가 느렸으며 수명이 아주 짧았다.
제2차 세계대전 이후 대용량의 전력을 생산할 수 있는 실용적인 연료전지와 축전지의 개발에 관한 관심이 매우 커졌다. 신기술에 의해 개선의 가능성에 대한 확신이 서고, 군사용이나 항공우주계획에서 필요성이 증대되고, 발전소와 내연기관에 의한 대기 오염을 줄이려는 적극적인 노력의 결과로 1960년대 초반에 연료전지에 대한 연구가 가속화되었다. 여러 종류의 연료전지가 동작 가능함을 보여주었고 이중 많은 수가 개량되어 실제로 이용되었다

참고 자료

- 무기공업화학/한국 공업화학회/청문당
- 위키 백과사전
- 네이버