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정전분무법을 이용한 직접개미산 연료전지 전극촉매의 효율적인 분산
권병완,김진수,권용재,한종희,Kwon, Byeong-Wan,Kim, Jin-Soo,Kwon, Yong-Chai,Han, Jong-Hee 한국전기화학회 2008 한국전기화학회지 Vol.11 No.4
직접개미산 연료전지의 전극 촉매로 사용되는 귀금속 백금-루테늄 촉매를 정전분무법을 이용하여 효율적으로 분산하여 보았다. 전극에 도포된 촉매 양은 분사 시간에 따라 증가하였으나, 분사시간이 80분을 넘는 경우 촉매 응집으로 인하여 연료전지 성능은 감소하는 경향을 보였다. 상용 핸드스프레이로 전극 촉매를 $3.0\;mg/cm^2$ 분산한 경우 얻은 최대 출력밀도 $74\;mW/cm^2$와 비교하여 정전분무법은 적은 양인 $1.85\;mg/cm^2$의 촉매를 분산하고도 $72\;mW/cm^2$의 최대 출력밀도를 얻을 수 있었다. Effective dispersion of noble metal Pt-Ru catalysts was conducted for the application of direct formic acid fuel cell(DFAFC) electrodes by electrospray method. The amount of catalysts deposited on the electrodes increased with increasing deposition time. However, the performance of cell test decreased with the deposition time after 80 min. because of agglomeration of catalysts. With the conventional hand-spray method, the density of the anode catalysts deposited was $3.0\;mg/cm^2$ and the maximum power density of the MEA was $74\;mW/cm^2$. On the other hand, the MEA prepared by the electrospray method, showed a similar power density of $72\;mW/cm^2$. However, the density of the anode catalysts deposited was much lower than the case of the hand-spray and the density the anode catalysts in this case was $1.85\;mg/cm^2$.
Polyoxometalate를 이용한 레독스 흐름전지의 지지 전해질 농도와 성능의 관계
조용진 ( Yong Jin Cho ),권병완 ( Byeong Wan Kwon ) 한국공업화학회 2023 공업화학 Vol.34 No.2
본 연구에서는 음극 활물질로 폴리옥소메탈에이트(polyoxometalate, POM)인 포스포몰리브 산(phosphomolybdic acid)와 양극 활물질로 페로시아나이드(ferrocyanide)를 지지 전해질인 수산화나트륨 수용액을 이용하여 산화환원 흐름 전지(redox flow battery, RFB)를 구성하였다. 다양한 농도의 수산화나트륨 수용액(1.0 M, 1.2 M, 1.4 M, 1.5 M, 1.6 M)을 이용하여 배터리의 성능테스트를 진행하였으며, 각 물질에 대한 전기화학적 특성과 안정성에 대해 연구하였다. 지지 전해질의 농도는 음극 활물질인 포스포몰리브 산에 영향을 주며 최적 값이 존재하고 농도가 증가할수록 전해질 저항이 줄어들게 되며 1.5 M에서 가장 줄어드는 현상을 확인하였고 1.6 M로 농도가 증가할 시 전해질 저항이 다시 증가한다는 것을 확인하였다. 전해질 저항의 감소는 전체 에너지 효율에도 영향을 주어 농도가 증가됨에 따라 효율은 증가하며 1.5 M에서 가장 좋은 배터리 성능을 보인다는 것을 확인하였다. Herein we present a tested aqueous based redox flow battery (RFB) that employs phosphomolybdic acid and ferrocyanide as the negative and positive active species in an aqueous sodium hydroxide solution. The different concentrations of NaOH solution, such as 1.0, 1.2, 1.4, 1.5, and 1.6 M, were prepared for checking the electrochemical properties and stability. The NaOH concentration as a supporting electrolyte in the negative species appears to play an important role in the electrochemical properties of phosphomolybdic acid. Moreover, the optimum value of the concentration is necessary for the best performance. The resistance of the electrolyte decreased with increasing the concentration up to 1.5 M and then increased to 1.6 M. Hence, the decrease in electrolyte resistance appears to greatly influence the energy efficiency, which is improved by increasing the concentration of NaOH. In addition, the 1.5 M NaOH solution appears to be the concentration required for optimum performance.
SOFC 전해질 제조를 위한 나노결정 세리아 분말의 합성
김진수(Kim, Jin-Soo),권병완(Kwon, Byeong-Wan),박준성(Park, Jun-Sung) 한국신재생에너지학회 2005 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2005 No.11
Nanocrystalline ceria powders were prepared by hydrothermal treatment of cerium(IV) ammonium nitrate solution without a precipitating agent. A systematic investigation of the effect of hydrothermal temperature and react ion time on the physical properties of the product powders was carried out. When the hydrothermal temperature was increased, the product ceria powders exhibited larger crystallite size with higher yield. Increasing reaction time produced more crystalline ceria powders attributed to further hydrothermal reactions and structural rearrangement. The physical properties of ceria powders can be control led by adjusting the hydrothermal conditions.