공기극과 연료극의 복합 황불순물에 의한 고분자 전해질막 연료전지의 성능에 미치는 영향

• 영문명: The performance of PEMFC during exposure to simultaneous sulfur impurity poisoning on cathode and anode
• 발행기관: 한국응용과학기술학회 (구.한국유화학회)
• 저자명: 이수(Soo Lee) 진석환(Seok-Hwan Jin)
• 간행물 정보: 『한국응용과학기술학회지』한국유화학회지 제29권 제4호, 594~598쪽, 전체 5쪽
• 주제분류: 공학 > 화학공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2012.12.30

국문 초록

고분자 전해질막 연료전지는 연료극의 연료와 공기극의 공기에 각각 H2S와 SO2이 포함되어 있을 때 그 성능이 심각하게 감소한다. 본 연구는 고분자전해질막 연료전지의 공기극과 연료극에 1 ppm에서 10 ppm의 불순물 가스를 공급하여 전기적 성능측정을 통해 복합적인황불순물이 단위전지에 미치는 영향을 확인하였다. 최적의 운전조건에서 불순물가스를 피독하였을 때 SO2와 H2S의 농도가 증가할수록 성능이 급격히 감소하였다(단위전지 온도 65 ℃, 상대습도 100%). 그리고 황의 흡착은 MEA의 백금 촉매층 표면서 일어나며, 불순물 가스가 MEA에 누적되는것을 확인하였다. 1, 3, 5, 및 10 ppm 4회의 연속적인 피독 후 연료전지의 성능이 0.71 V에서 0.54V(76 %)로 감소하였다.

영문 초록

Polymer electrolyte membrane fuel cell(PEMFC) performance degrades seriously when sulfur dioxide and hydrogen sulfide are contaminated in the fuel gas at anode and air source at cathode, respectively. This paper reveals the effect of the combined sulfur impurity poisoning on both PEMFC cathode and anode parts through measuring electrical performance on single FC operated under 1 ppm to 10 ppm impurity gases. The severity of SO2 and H2S poisoning depended on concentrations of impurity gases under optimum operating conditions(65℃ of cell temperature and 100 % relative humidity). Sulfur adsorption occured on the surface of Pt catalyst layer on MEA. In addition, MEA poisoning by impurity gases were cumulative. After four consecutive poisonings with 1, 3, 5 to 10 ppm, the fuel cell performance of PEMFC was decrease upto 0.54 V(76 %) from 0.71 V.

목차

1. 서 론

2. 실 험

3. 결과 및 고찰

4. 결 론

참고문헌

키워드

고분자 전해질 막 연료전지 이산화황 황화수소 복합피독 전류-전압 곡선 polymer electrolyte membrane fuel cell sulfur dioxide hydrogen sulfide simultaneous poisoning I-V curve