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- 저자 : 나일채,조홍식,유철휘,황갑진 (검색결과 38 건)
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나일채,조홍식,유철휘,황갑진,Na, Il-Chae,Jo, Hong-Sic,Ryu, Cheol-Hwi,Hwang, Gab-Jin 한국막학회 2014 멤브레인 Vol.24 No.5
두 종류의 막(다공성 막, 양이온교환막)을 사용하여 아연-브롬 레독스-흐름 전지(ZBRFB, Zn-Br redox-flow battery)의 성능을 평가하였다. ZBRFB의 성능평가는 $20mA/cm^2$의 전류밀도에서 진행하였다. 다공성 막인 SF-600을 사용한 ZBRFB의 기전력(SOC 100%에서의 OVC)은 1.87 V, 양이온교환막인 Nafion117 막을 사용한 ZBRFB의 기전력은 1.93 V를 나타냈다. 각 막을 사용한 ZBRFB의 성능은 7회 충 방전 실험을 진행하여 평가하였다. SF600 막을 사용한 ZBRFB의 평균 전류효율은 89.76%, 평균 전압효율은 83.46%, 평균 에너지효율은 74.88%를 나타냈으며, Nafion117 막을 사용한 ZBRFB의 평균 전류효율은 97.7%, 평균 전압효율은 76.33%, 평균 에너지효율은 74.56%를 나타냈다. Two commercial membranes (porous membrane and cation exchange membrane) were evaluated as a separator in the Zn-Br redox-flow battery (ZBRFB). The performance properties of ZBRFB were test in the current density of $20mA/cm^2$. The electromotive forces (OCV at SOC 100%) of ZBRFB using SF-600 (porous membrane) and Nafion 117 (cation exchange membrane) were 1.87 V and 1.93 V, respectively. The cycle performance of ZBRFB using each membrane was evaluated during 7 cycles. The performance of ZBRFB using SF-600 membrane was 89.76%, 83.46% and 74.88% for average current efficiency, average voltage efficiency and average energy efficiency, respectively. The performance of ZBRFB using Nafion117 membrane was 97.7%, 76.33% and 74.56% for average current efficiency, average voltage efficiency and average energy efficiency, respectively.
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나일채,조홍식,유철휘,황갑진 한국막학회 2014 멤브레인 Vol.24 No.5
두 종류의 막(다공성 막, 양이온교환막)을 사용하여 아연-브롬 레독스-흐름 전지(ZBRFB, Zn-Br redox-flow battery)의 성능을 평가하였다. ZBRFB의 성능평가는 20mA/cm2의 전류밀도에서 진행하였다. 다공성 막인 SF-600을 사용한 ZBRFB의 기전력(SOC 100%에서의 OVC)은 1.87 V, 양이온교환막인 Nafion117 막을 사용한 ZBRFB의 기전력은 1.93 V를 나타냈다. 각 막을 사용한 ZBRFB의 성능은 7회 충 방전 실험을 진행하여 평가하였다. SF600 막을 사용한 ZBRFB의 평균 전류효율은 89.76%, 평균 전압효율은 83.46%, 평균 에너지효율은 74.88%를 나타냈으며, Nafion117 막을 사용한 ZBRFB의 평균 전류효율은 97.7%, 평균 전압효율은 76.33%, 평균 에너지효율은 74.56%를 나타냈다. Two commercial membranes (porous membrane and cation exchange membrane) were evaluated as a separator in the Zn-Br redox-flow battery (ZBRFB). The performance properties of ZBRFB were test in the current density of 20mA/cm2. The electromotive forces (OCV at SOC 100%) of ZBRFB using SF-600 (porous membrane) and Nafion 117 (cation exchange membrane) were 1.87 V and 1.93 V, respectively. The cycle performance of ZBRFB using each membrane was evaluated during 7 cycles. The performance of ZBRFB using SF-600 membrane was 89.76%, 83.46% and 74.88% for average current efficiency, average voltage efficiency and average energy efficiency, respectively. The performance of ZBRFB using Nafion117 membrane was 97.7%, 76.33% and 74.56% for average current efficiency, average voltage efficiency and average energy efficiency, respectively.
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오소형,곽아현,오성준,이대웅,나일채,박권필 한국화학공학회 2020 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.58 No.1
Radical scavenger is used to improve the durability of PEMFC polymer membrane. In this study, we investigated whether fucoidan extracted from seaweed as a radical scavenger prevents electrochemical degradation through Fenton and OCV Holding experiments. Fucoidan has an antioxidant effect, protecting the polymer membrane from hydrogen peroxide and oxygen radicals, reducing the degradation rate to 1/10. Fucoidan has been shown to be more effective than MnO2, which is used as a radical scavenger. In the PEMFC cell, the accelerated durability evaluation method (OCV Holding) showed that fucoidan reduced the hydrogen permeability of the polymer membrane by 12% and enhanced the performance by 29.1% compared to without radical scavenger. And fucoidan was found to be more effective in the cathode side ionomer than the anode side. PEMFC 고분자막의 내구성을 향상시키기 위해서 Radical 제거제가 사용되고 있다. 본 연구에서는 라디칼 제거제로서해조류에서 추출한 후코이단이 고분자막의 전기화학적 열화를 방지하는지 Fenton 실험과 가속내구 평가방법(OCV Holding) 실험을 통해 검토하였다. 후코이단은 항산화 효과가 있어 과산화수소와 산소 라디칼로부터 고분자막을 보호해 열화속도를 1/10로 감소시켰다. 후코이단이 라디칼 제거제로 사용되는 MnO2보다 효과적임을 보였다. PEMFC셀에서OCV Holding 실험한 결과, 후코이단이 고분자막의 수소투과도를 12% 감소시켰고, 성능은 라디칼 제거제가 없을 때보다 29.1% 감소시켜 PEMFC 셀에서도 라디칼 제거제의 역할을 함을 확인하였다. 그리고 후코이단을 Anode쪽보다Cathode 쪽 전극 이오노머에 넣은 것이 더 효과적임을 확인하였다.
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PEMFC MEA Hot 프레싱 과정에서 압력조건이 MEA 내구성에 미치는 영향
이미화,임대현,오소형,나일채,이혜리,박권필 한국공업화학회 2020 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2020 No.-
고분자 전해질 연료전지(PEMFC)의 핵심인 막과 전극합체(Membrane and Electrode Assembly, MEA)는 고분자막에 전극을 데칼 방법이나 스프레이 방법으로 코팅 후 Hot 프레싱으로 제조한다. MEA 제조과정에서 Hot 프레싱 조건이 성능에 미치는 영향에 대해서 많이 연구되었으나, 내구성에 미치는 영향에 대해서는 아직 연구가 부족한 상태다. Hot 프레싱에서 압력이 상승하면 고분자막 두께가 얇아지고 미세 핀홀과 Crack이 감소될 수 있고, 또한 지지체와 이오노머의 결합이 강해질 수 있다. 이들 변화에 의해 고분자막의 수소투과도가 변하면 전기화학적 열화 속도가 변할 수 있다. 고분자막의 밀도와 지지체/이오노머의 결합력이 변하면 고분자막의 기계적 내구성이 변할 수 있다. 본 연구는 Hot 프레싱 압력을 70~120kg/cm<sup>2</sup> 범위에서 변화시켜 제조한 MEA들의 초기와 가속열화 후 수소투과도, 전극활성면적, I-V성능, 임피던스, SEM분석 등 비교하였다. MEA가속열화는 전기화학적 내구성 평가로 OCV Holding 프로토콜을 이용했다. Hot 프레싱 압력변화에 의해 수소투과도가 변화였고, 이에 따라 라디칼 발생속도가 변해 MEA 내구성이 영향을 받음을 확인하였다.
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후코이단과 탄닌산에 의한 PEMFC 고분자막의 내구성 향상
박권필,오소형,추천호,김영숙,나일채 한국화학공학회 2023 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.61 No.1
In order to improve the durability of the PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cells) polymer membrane, a radical scavenger and a support are used. In this study, the durability of membranes containing fucoidan extracted from seaweeds and tannic acid serving as a crosslinking agent is evaluated to improve chemical and physical durability. Physical durability is evaluated by measuring tensile strength, and chemical durability is measured by Fenton experiment. Membrane and electrode assembly (MEA) is prepared and mechanical and chemical durability are measured through accelerated durability evaluation in the cell. The tensile strength measurement showed that fucoidan and tannic acid can improve the mechanical durability of the membrane by improving the strain rate and yield strength. It is shown in Fenton experiment that fucoidan acts as a radical scavenger. As a result of the accelerated durability test in the unit cell, fucoidan improved both chemical and mechanical durability, increasing the accelerated durability evaluation time by 38.1% compared to the additive-free membrane. When tannic acid is added, the durability of the polymer membrane is improved by 13.9% by improving the mechanical durability. PEMFC(고분자전해질 연료전지) 고분자막의 내구성을 향상시키기 위해서 라디칼 제거제와 지지체가 사용되고 있다. 본 연구에서는 화학적 내구성과 물리적 내구성을 향상시키기 위해서 해조류에서 추출한 후코이단과 가교제 역할을 하는 탄닌산을 첨가한 고분자막의 내구성을 평가하였다. 물리적 내구성은 인장강도를 측정해 확인했고, 화학적 내구성은Fenton 실험으로 측정하였다. 막과 전극합체(MEA)를 제조하여 셀에서 가속 내구 평가를 통해 기계적 내구성과 화학적 내구성을 평가하였다. 인장강도 측정으로 후코이단과 탄닌산의 변형율과 항복강도 등을 향상시켜 고분자막의 기계적 내구성을 향상시킬 수 있음을 보였다. 후코이단이 라디칼 제거제 역할을 함을 Fenton 실험에서 확인했다. 단위전지에서 가속 내구 실험 결과 후코이단은 화학적 내구와 기계적 내구를 모두 향상시켜 무첨가막보다 가속 내구 평가 시간을 38.1% 증가시켰고, 탄닌산을 추가하면 기계적 내구성 향상에 의해 고분자막의 내구성이 13.9% 향상되었다.
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고농도 NaBH4 수용액에서 비담지 촉매의 가수분해 반응 특성
이혜리 ( Hye Ri Lee ),나일채 ( Il Chai Na ),박권필 ( Kwon Pil Park ) 한국화학공학회 2016 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.54 No.5
휴대용 고분자전해질 연료전지의 수소발생용으로써 NaBH4는 많은 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 고농도 NaBH4용액에서 비담지 Co-P-B, Co-B 촉매의 NaBH4 가수분해 특성에 대해 연구하였다. 고농도에서 수소 발생 수율을 높이기 위해 NaBH4 가수분해 반응의 수소 발생 수율에 미치는 촉매 형태, NaBH4 농도, 응축수 회수 등의 영향에 대해 실험하였다. Co-P-B 제조과정에서 붕소의 비가 높아질수록 수소 발생 수율이 증가하였다. Co-P:B = 1:5 촉매를 사용해 NaBH4 수용액 농도를 20 wt%에서 25 wt%로 증가시켰을 때 수소 발생 수율이 감소하였다. Co-P-B와 Co-B 촉매를 같이 사용한 반응기에서 촉매 팩의 두께를 감소시키고 응축수를 회수하여, NaBH4 25 wt% 수용액으로 최고 수소 발생수율 96.4%를 얻었다. Sodium borohydride, NaBH4, shows a number of advantages as hydrogen source for portable proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs). Properties of NaBH4 hydrolysis reaction using unsupported Co-P-B Co-B, catalyst at high concentration NaBH4 solution were studied. In order to enhance the hydrogen generation yield at high concentration of NaBH4, the effect of catalyst type, NaBH4 concentration and recovery of condensing water on the hydrogen yield were measured. The yield of hydrogen evolution increased as the boron ratio increased in preparation process of Co-P-B catalyst. The hydrogen yield decreased as the concentration increased from 20 wt% to 25 wt% in NaBH4 solution during hydrolysis reaction using 1:5 Co-P-B catalyst. Maximum hydrogen yield of 96.4% obtained by recovery of condensing water and thinning of catalyst pack thickness in reactor using Co-P-B with Co-B catalyst and 25 wt% NaBH4solution.
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