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PEMFC에서 Pt-Co/C Cathode 촉매가 고분자막의 전기화학적 내구성에 미치는 영향 (Effect of Pt-Co/C Cathode Catalyst on Electrochemical Durability of Membrane in PEMFC)

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최초등록일 2025.04.27 최종저작일 2023.05
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PEMFC에서 Pt-Co/C Cathode 촉매가 고분자막의 전기화학적 내구성에 미치는 영향
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    서지정보

    · 발행기관 : 한국화학공학회
    · 수록지 정보 : Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) / 61권 / 2호 / 189 ~ 195페이지
    · 저자명 : 오소형, 유동근, 김명환, 박지용, 박권필

    초록

    PEMFC(고분자 전해질 막 연료전지 ) cathode 촉매로 Pt-Co/C가 내구성 향상 때문에 최근에 많이 사용되는 추세이다. 연료전지에서 전극과 전해질은 상호 간에 성능과 내구성 면에서 밀접하게 영향을 준다 . Pt/C 전극 촉매에서 Pt-Co/ C로 대체되었을 때 고분자 전해질막의 전기화학적 내구성에 미치는 영향에 대해서 연구하였다 . PEMFC 고분자막의전기화학적 가속 열화 과정에서 Pt-Co/C MEA(막전극접합체 )의 내구성이 Pt/C MEA 내구성보다 높았다 . FER (불소유출속도 )와 수소투과도를 분석한 결과 Pt-Co/C MEA의 고분자막 열화속도가 Pt/C MEA보다 낮음을 보였다 . OCV(개회로전압 ) holding 과정에서 Pt-Co/C 전극의 활성면적 감소속도가 Pt/C 전극보다 낮고 , 고분자막에 석출되는 Pt 양도 Pt- Co/C MEA가 Pt/C MEA보다 작았다 . 고분자막 내부의 Pt는 라디칼을 생성해서 고분자막을 열화시킴으로 Pt 석출 속도가 높은 Pt/C MEA의 고분자막 열화속도가 높게 나타났다 . Pt-Co/C 촉매를 사용하면 전극 내구성도 향상되고 , 고분자막에 석출되는 Pt양도 감소해서 고분자막의 전기화학적 내구성을 향상시켰다 .

    영어초록

    As a PEMFC (Polymer Exchange Membrane Fuel Cell) cathode catalyst, Pt-Co/C has recently been widely used because of its improved durability. In a fuel cell, electrodes and electrolytes have a close influence on each other in terms of performance and durability. The effect on the electrochemical durability of the electrolyte membrane when Pt-Co/C was replaced in the Pt/C electrode catalyst was studied. The durability of Pt-Co/C MEA (Membrane Electrode Assembly) was higher than that of Pt/C MEA in the electrochemical accelerated degradation process of PEMFC membrane. As a result of analyzing the FER (Fluorine Emission Rate) and hydrogen permeability, it was shown that the degradation rate of the membrane of Pt-Co/C MEA was lower than that of Pt/C MEA. In the OCV (Open Circuit Voltage) holding process, the rate of decrease of the active area of the Pt-Co/C electrode was lower than that of the Pt/C electrode, and the amount of Pt deposited on the membrane was smaller in Pt-Co/C MEA than in Pt/C MEA. Pt inside the polymer membrane deteriorates the membrane by generating radicals, so the degradation rate of the membrane of Pt/ C MEA with a high Pt deposition rate was higher than Pt-Co/C MEA. When the Pt-Co/C catalyst was used, the electrode durability was improved, and the amount of Pt deposited on the membrane was also reduced, thereby improving the electrochemical durability of the membrane.

    참고자료

    · 없음
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