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김영우,이주성 ( Yeong Woo Kim,Ju Seong Lee ) 한국공업화학회 1993 공업화학 Vol.4 No.3
인산형 연료전지용 전극촉매로 많이 사용되고 있는 고가의 백금촉매의 이용가치를 높이기 위하여 촉매 담지시 백금촉매의 미립화가 매우 중요하다. 따라서 카본블랙상에 고분산화된 촉매의 제조를 위하여, 고전적 함침법, pressing & soaking법, 무전해 도금법 및 콜로이드법의 여러 가지 촉매담지방법에 관하여 연구하였다. 그리고 각 촉매담지방법에 대하여 카본블랙상 백금촉매의 담지수율 및 백금촉매 입자크기를 비교하였다. 담지수율은 DCP로 확인하였으며 입자의 크기는 XRD 및 TEM으로 관찰하였다. 결과 콜로이드방법이 백금촉매를 30Å 이하로 미립화할 수 있는 가장 우수한 촉매담지 방법이었으며 카본 담체에 대한 백금촉매의 담지수율은 99% 이상이었다. To raise the utilization of precious platinum currently used as catalyst for PAFC`s electrode, it is very important to make fine particles of platinum. This study, for preparing highly dispersed platinum catalyst on carbon black, treated various loading methods such as traditional impregnation, pressing & soaking, electroless plating and colloid method. And then loading yield of platinum catalyst on carbon black and the particle size were investigated by DCP and XRD and/or TEM respectivily. The colloid method by which platinum particle size could be reduced as small as below 30 Å showed the best result among them, and the loading yield of platinum catalyst on carbon black was above 99% .
PAFC 단전지 제조조건 및 운전조건에 따른 전지성능 고찰
김영우,이주성 ( Yeong Woo Kim,Ju Seong Lee ) 한국화학공학회 1994 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.32 No.1
Unit cell performance(current density) was investigated as to various conditions. First of all, as increasing the catalyst contents up to 6 w/o, the current density was increased, but decreased the utilization ratio of catalyst was. As thickness of electrode increased up to 0.2 ㎜, the current density was increased but O₂ gain was not good. The decrease of cell performance during at least 200 hr was mainly due to the exhaustion effect of electrolyte. We anticipated that as the differences of cathodic gas pressure from anodic one increased, the cell performances were to increased unless the exhaustion of electrolyte. Z & paralleltype gas supply method was better one than those of I & cross-type and Z & counter-type.
김영우,이주성 ( Yeong Woo Kim,Ju Seong Lee ) 한국공업화학회 1993 공업화학 Vol.4 No.4
카본 담체에 백금과 전이금속과의 합금 촉매를 제조하여 촉매의 부식성, 촉매능 및 단전지에서의 전극성능을 전기화학적으로 비교 검토하였다. 그리고 합금촉매의 분석은 XRD로 확인하였다. 본 연구에서 제조된 여러 가지 백금 합금촉매 중 Pt-Mo/carbon, Pt-Fe-Co/carbon 및 Pt-Fe/carbon 촉매가 보다 우수한 산소 환원 전류밀도를 나타내었으나 Pt-Mo/carbon 촉매의 경우 초기 전극전류의 대부분이 촉매의 부식에 의한 전류임을 확인할 수 있었다. Pt/carbon촉매를 사용하였을 경우 나타난 전극의 전류밀도는 120mA/㎠이었으나 Pt-Fe-Co/carbon의 경우는 200mA/㎠으로 순수 백금촉매보다 우수한 전극성능을 나타내었다. Corrosivities and catalytic activities of platinum-transition metal alloy catalysts loaded on carbon substrate and were studied by electrochemical method using a unit cell. And the analysis of Pt-alloy catalyst was conducted by x-ray diffractometer. Among the catalysts, the Pt-Mo/carbon, Pt-Fe-Co/carbon and Pt-Fe/carbon catalyst showed more excellent cathodic current densities than others. It was found that most of cathodic current density for the Pt-Mo/carbon catalyst was due to the corrosion of molybdenium in Pt-Mo alloyed metal. The cathodic current density of Pt/carbon electrode was 120mA/㎠. The current density of the Pt-Fe-Co/carbon was much higher than that of Pt/carbon, reaching 200mA/㎠.
인산형 연료전지용 전극제작 방법에 따른 전극성능의 비교
김영우 ( Yeong Woo Kim ),이주성 ( Ju Seong Lee ) 한국공업화학회 1992 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.1992 No.0
콜로이드 방법으로 카본담체에 백금 촉매를 담지한후 900℃, 질소 분위기에서 소결하여 촉매를 제작하였다. 이들 촉매를 Teflon 현탁액이나 Teflon powder 를 사용하여 다음 3 가지 방법으로 전극을 제작 하였다. 첫째 Teflon현탁액과 촉매를 섞어 반죽 상태에서 Rolling방법으로 전극을 제작하는 방법, 둘째 Teflon 현탁액과 촉매를 섞은후 냉동건조 방법에 의해 만든 촉매 가루를 이용하여 전극을 제작하는 방법 과, 셋째 Teflon powder를 촉매와 혼합한후 roller 및 pressure를 이용하여 제작하는 방법이다. 제조된 전극을 340℃에서 소결한후 190℃, 100%인산에서 산소 환원 특성을 측정, 비교하였으며 100시간 이상의 단전지 측정으로 3가지 전극제작방법으로 만든 전극의 수명과 안전성을 고찰하여 보았다.