연료전지실험

소개

연료전지실험레포트입니다.

목차

Table of contents ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․I
List of figures ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․II
List of tables ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․III

1. Introduction ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․1
1.1. 연료전지란 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․1
1.2. 연료전지의 작동원리 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․1
1.3. 연료전지의 종류 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․3
1.4. 직접메탄올 연료전지 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․8

2. Experiment ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․11
2.1. 실험기구 및 시약 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․11
2.2. 실험 방법 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․11

3. Result & Discussion ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․14
3.1. Result ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 14
3.2. Discussion ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 16

4. Conclusion ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․18


List of figures



Fig.1. 전기분해와 연료전지 작동원리 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․1
Fig.2. 고분자전해질 연료전지 개략적인 구조․․․․․․․․․․․․․․․․․4
Fig.3. 연료전지 성능을 나타내는 전위 전류밀도․․․․․․․․․․․․․․․․5
Fig.4. DMFC의 연료전지 기본구조․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․7
Fig.5. 실험시료․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․12
Fig.6. 실험기구1․․․․.․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․12

본문내용

이번 실험은 DMFC(직접메탄올연료전지) 제작하여 원리와 구조를 이해하고, 효율을 측정해보는 것이였다. 전극은 바이알 병에 Pt(black)분말 75mg을 넣고 급격한 산화를 막기위해 증류수 10µl를 한 방울 씩 적신 후 Nafion 215µl를 넣었다. 여기에 IPA를 총 1500µl을 넣는데 500µl씩 나누어 넣을 때마다 초음파세척기를 이용 분산을 시킨다. 반대쪽 전극인 Pt-Ru분말도 위와 같은 방법으로 혼합액을 만든 후 분산을 시킨다. 분산을 시킬때 온도가 올라가면 분산이 잘되지 않고 뭉치므로 세척기의 물을 갈아주면서 실험을 진행하였다.
만들어진 전극을 Nafion막에 고르게 도포하기 위해서 Nafion막을 두 개의 플라스틱 프래임 사이에 넣고 집개로 고정한다. 스프레이건에 Pt전극용액을 넣고 질소탱크를 연결 후 일정한 세기로 면에 고루게 도포한다. 도포 후 스프레이건에 남아있는 용액을 말끔히 제거한 후에 Pt-Ru용액을 반대면에도 같은 방식으로 고르게 분사해준다. 전극이 잘 마르지 않은 상태에서 계속하여 도포를 하게되면 번지거나 뭉치게 되므로 드라이를 이용하여 계속 전극을 건조시켜 주었다.
완성된 MEA를 폴리아미드 위에 놓고 24시간을 말린 후 열을 가하여 압착을 한다. 압착이 완료된 MEA 양극 크기에 맞게 카본페이퍼를 자른다. 카본페이퍼는 두 종류인데 코팅이 된 것은 방수가 되면서 산소를 통해주기 때문에 cathode전극 쪽에 부착하고 코팅이 되지 않은 것은 anode쪽에 부착한다.

참고자료

· [1].고영태, 이진홍, 공업화학, 3 (4) (1992) 574.
· [2].연료전지 종류및 특성, http://blog.naver.com/ph824204/140004050490
· [3].오인환, 하흥용, 이태희, 화학공업과 기술, 16 (5) (1998) 431.
· [4].전민구, KAIST, 생명화학공학과, 직접 메탄올 연료전지의 성능 저하 연구
· [5].네이버 지식검색, Nl/min이란
· [6].전기용어 자료실, ohm loss란, http://blog.naver.com/roadpass/6081965