서로 다른 GDL을 이용한 고분자전해질 막 연료전지의 황불순물 복합피독에 의한 성능 저하

• 영문명: The Performance Degradation of PEMFCs Fabricated with Different GDLs During Exposure to Simultaneous Sulfur Impurity Poisoning Condition
• 발행기관: 한국응용과학기술학회 (구.한국유화학회)
• 저자명: 이수(Soo Lee) 김재현(Jae-Hyun Kim) 진석환(Seok-Hwan Jin)
• 간행물 정보: 『한국응용과학기술학회지』한국유화학회지 제30권 제1호, 146~151쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 화학공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2013.03.30

국문 초록

본 연구에서는 연료극 또는 공기극에 함유된 불순물인 황화합물의 도입을 차단할 수 있는 GDL을 제조하여, 이를 평가용 단위전지에 체결하여 H2S와 SO2를 연료극과 공기극에 각각 동시에 공급하여 PEMFC의 성능 저하 및 회복에 관한 연구를 수행하였다. 그 결과 H2S와 SO2의 농도가 증가함에 따라 전지의 성능이 감소하며 특히 10 ppm 이상의 농도에서는 10분 이내에 약 10-15% 정도 성능이 감소하였다. 특히 GDL 표면의 기공이 없는 CN-2 GDL을 체결한 단위전지의 경우 피독에 의한 성능 감소 속도가 더 빠른 것을 확인하였다. 그리고 단위전지 피독 후 황화합물이 혼합되지 않은 순수 가스를 1시간 이상 공급하였을 때 전지의 성능이 GDL의 종류에 따라 90%에서 95% 이상 회복되며 CN-1 GDL의 경우가 가장 회복이 우수하였다.

영문 초록

This paper reveals the performance decrease and recovery of PEMFC when the contaminated fuel gas and air source with sulfur impurities such as hydrogen sulfide and sulfur dioxide were simultaneously introduced to anode and cathode, respectively. Three different GDLs were fabricated with different carbon black and activated carbon to prevent an introduction of sulfur compound impurities into MEA. components. The severity of SO2 and H2S poisoning was depended on concentrations(3 ppm - 10 ppm) of sulfur impurities. Especially, cell performance degradation rate was rapid when MEA fabricated with CN-2 GDL because it had little porosity on GDL surface. Moreover, the cell performance can be recovered up to 90%-95% only with neat hydrogen and fresh air feeding.. Conclusively, MEA fabricated with porous CN-1 GDL showed the best cell performance and recovery efficiency during exposure to poisoning condition by simultaneous sulfur impurities.

목차

1. 서 론

2. 실험

3. 결과 및 고찰

4. 결 론

참고문헌

키워드

고분자전해질 막 연료전지 가스 확산층 이산화황 황화수소 전류-전압 곡선 polymer electrolyte membrane fuel cell gas diffusion layer sulfur dioxide hydrogen sulfide I-V curve