알칼리 수전해 수소제조의 이온 교환막 변화 분석 (A Study on the Variation of Anion Exchange Membrane of Hydrogen Generator of Alkaline Electrolysis)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 26권 / 7호 / 563 ~ 566페이지
· 저자명 : 변창섭, 임수곤, 김수곤, 신훈규

초록

본 연구에서는 알칼리 수전해 기법을 이용한 수소제조장치에서 음이온 교환막의 변화를 조사하였다. 본 실험은 stainless steel 316을 전극으로 이용하였고 25%KOH 전해액과 약 60℃의 진행온도에서 AGC의 ATH 이온격막 제품을 이용하였다. 씨줄과 날줄로 교차결합(crosslinked)된 음이온 교격막은 위치에 따라 검출된 원소와 비율이 달랐다. 씨줄과 날줄이 겹쳐져서 돌출된 Sp1에서는 C, O, Al이 검출되었고 씨줄과 날줄이 겹쳐지지 않는 함몰된 Sp2 지점에서는 C, O, K, Fe, Ni이 검출 되었다. 특히, Sp1에서 C과 Al 검출은 음이온 교환막의 구조적 특징 때문에 stainless steel 316에서 용출된 주성분들은 Sp2로 흐르기 때문에 침착물의 두께가 얇아서 음이온 교환막의 재질의 성분이 검출되었다. 이와는 반대로 Sp2 지점에서는 stainless steel 316의 주성분들이 검출 되었다. 그러나 침착된 stainless steel 316의 주성분의 양이 다르게 나온 것은 알칼리 용액과의 산화반응이 다르기 때문으로 이런 차이를 보이는 것으로 판단된다. 이러한 산화반응에 따른 부식작용은 추가 연구가 필요하다. 또한 전해질의 주성분이 K가 Sp2 지점에서 검출되었다.

영어초록

We investigated the variation of anion exchange membrane of hydrogen generator of alkaline electrolysis. We detected the variation of elements and change of anion exchange membrane using EDS and FE-SEM. We detected two different sites of membrane because of different structure of membrane. Sp1 shows that the distribution ratio of C, O, Al is 98% very higher than Sp2 of 78%. Especially, the main elements of STS316 which is P, S, Fe, Ni were more detected at Sp2 than Sp1. We think that this result depends on the structure of membrane. This also affect the resistance, lifetime of membrane and decrease the efficiency of hydrogen production. We hope that this article is a foundation of developing of hydrogen production technology.

참고자료

· 없음