어스바이오는 Dioxide Materials 한국 공식 대리점입니다.
어스바이오 공식 대리점 Dioxide Materials의 새로운 소식을 전해드립니다.
Through-Plane Conductivity of Anion Exchange Membranes
음이온 교환막(AEM)은 연료 전지와 전해조 모두에서 백금족 금속(PGM) 무촉매를 사용할 수 있는 잠재력으로 인해 양성자 교환막(PEM)의 대안으로 고려되고 있습니다. 그러나 알칼리성 아이오노머막의 실제 수산화물 전도도는 공기 중 이산화탄소(CO2)에 민감하기 때문에 부분적으로 아직 잘 특성화되어 있지 않습니다.
PEM과 AEM은 모두 데칼 전사 방식으로 제조된 촉매 코팅막(CCM) 형태로 특성화되었습니다. 토쿠야마 A201 음이온 교환막 기반 CCM을 바이카보네이트 형태로 교환한 후 두 개의 가스 확산층(GDL) 사이에 끼워 셀 하드웨어에 설치했습니다. 셀 어셈블리의 전기 저항은 4점 프로브 구성으로 전기화학 임피던스 분광법을 사용하여 CCM이 없을 때(Ra)와 있을 때(Rp)에 측정했습니다.
그 차이(Rp-Ra)는 멤브레인 저항(Rm)이며 전도도를 계산하는 데 사용되었습니다. 멤브레인은 H2/O2로 전기화학적 전처리를 통해 중탄산염 형태에서 수산화물 형태로, 다시 공기/공기로 중탄산염 형태로 변환되었습니다.
50°C에서 서로 다른 RH 값으로 가습한 N2/N2로 평형화된 토쿠야마 A201 멤브레인으로 구성된 MEA의 평면 전도도(σ)는 온도(T)에 따라 (a) 수산화 형태(원) 또는 (b) 탄산염 형태(사각형)로 결정됩니다. σ는 측정된 HFR에서 Ra. 를 빼고 멤브레인의 두께(28μm)로 정규화하여 계산했습니다. 동결 주기는 꽉 찬 기호로 표시되고 속이 빈 기호는 해동 주기를 나타냅니다. 수산화물 형태는 탄산염 퍼지 접근법을 통해 얻은 것이고, (이)탄산염 형태는 이후 공기/공기에 노출시켜 얻은 것입니다.
결과는 영하 조건에서 AEM의 동적 전도도 손실이 PEM보다 훨씬 크다는 것을 보여줍니다. 이는 전기 자동차에 AEM 연료 전지를 적용하는 데 있어 잠재적인 과제를 제기하지만, AEM에 대한 더 많은 연구 기회를 열어줍니다. 또한, AEM 물 전기분해는 친환경 수소를 생산하여 지구의 탈탄소화를 도울 수 있을 것으로 기대됩니다.
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