연료전지 예비+결과

소개

총 15쪽 분량입니다.
예비랑 결과보고서를 합쳐서 올렸습니다.
보고서 쓸 때 참고 자료로 쓰시면 좋을 것 같습니다.

목차

1. 실험목적
2. 연료 전지(Fuel Cell)의 정의와 기본 원리.
3. 연료 전지의 종류 및 특성 조사.
4. 연료 전지 관련 용어 조사. (Fullname 및 내용)
5. 연료 전지의 개발사례 or 개발중인 분야

본문내용

1. 실험목적
: PEMFC의 성능측정을 통한 연료전지 system의 이해

2. 연료 전지(Fuel Cell)의 정의와 기본 원리.
연료 전지란 연료로부터 전기에너지를 얻는 전지이다. 연료의 내부에너지를 전기에너지로 직접 전환하므로, 열에너지나 운동에너지로 전환하여 전기를 얻는 것 보다 에너지 효율이 높다는 장점이 있다. gosoline자동차의 경우 효율은 20%밖에 되지 않는다. 반면 연료전지는 50%안팎의 높은 효율을 보여준다. 그리고 보통 전지와는 다르게 장시간 충전할 필요가 없이, 연료만 계속 공급해주면 쉬지 않고 계속 사용할 수 있다는 장점이 있다. 또한 생성물이 물이므로 친환경적이고, 우주선에서 사용할 경우 에너지와 함께 물을 얻을 수 있으므로 유용하다. 반면 단점도 있는데 수소는 상온에서 기체이기 때문에 에너지 밀도가 낮아 저장방법에 제약을 받는다. 또한 수소의 생산이 경제적이지 않기 때문에 경쟁력이 떨어진다. 또 전극으로 보통 사용하는 Pt의 경우 매우 비싸다. 따라서 연료전지 가격이 비쌀 수 밖에 없게 한다. 또 연료로 순수한 연료가 필요할 경우 연료를 정제하는 시스템도 필요하다.
연료 전지는 어떤 원리로 에너지를 얻는가?
연료 전지의 연료는 보통 C,H,O 로 구성되어 있다. 따라서 연료 전지의 생성물은 보통 CO2나 물이다.

연료전지의 구성
왼쪽의 그림은 연료전지의 개략도이다.
보는 바와 같이 양쪽에 수소와 산소가 공급되고, 수소와 산소는 각각의 전극에서 전기화학 반응을 통해 외부회로에 전자를 공급한다.
연료의 각 구성요소에 대하여 살펴보자.
연료전지의 연료 : H2, CO, CH4 또는 다른 hydrocarbons
Anode : 연료로부터 전자를 때어내어 회로에 공급하는 역할을 한다. 촉매로 Pt가 주로 쓰인다.
Cathode : 전자를 회로로부터 받아 이온에게 제공하는 역할을 한다.
Electrolytes : 이온이 지나다니는 통로라고 할 수 있다. Aqueous, polymer, ceramic electrolytes가 있다. Electrolytes는 다음과 같은 특성을 지녀야 한다.

참고자료

· 연료전지, 구또 데쓰이찌, 겸지사 과학기술도서2005, pp. 215~217
· Ryan O`Hayre, Fuel cell fundamentals, New jersey, John Wiley & Sons, 2006, pp. 93,112~113,137
· Gregor hoogers, Fuel Cell Technology handbook, CRC Press, 2003, pp.3-11~3-12,3-11~3-27, 13-1~13-2