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데칼법을 이용한 연속 제조 공정에서의 고분자 전해질 연료전지용 전극 개발
Development of a MEA Made by Decal Method in PEM Fuel Cells

임성대    (한국에너지기술연구원   ); 박석희    (한국에너지기술연구원   ); 윤영기    (한국에너지기술연구원   ); 양태현    (한국에너지기술연구원   ); 김창수    (한국에너지기술연구원  );
  • 초록

    Membrane electrode assemblies (MEAs) for proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) have been extensively studied to improve their initial performance as well as their durability and to facilitate the commercialization of fuel cell technology. To improve the MEA performance, particularly at low Pt loadings, many approaches have been made. In the present study, MEA performance improvement was performed by adding $TiO_2$ particles into the catalyst layer of MEA. Most of previous studies have focused on the MEA performance enhancement under low humidity conditions by adding metal oxides into the catalyst layer mainly due to the water keeping ability of those metal oxides particles such as $Al_2O_3$ , $SiO_2$ and zeolites. However, this study mainly focused on the improvement of MEA performance under fully humidified normal conditions. In this study, the MEA was prepared by decal method aiming for a continuous MEA fabrication process. The decal process can make very thin and uniform catalyst layer on the surface of electrolyte membrane resulting in very low interfacial resistance between catalyst layer and the membrane surface and uniform electrode structure in the MEA. It was found that the addition of $TiO_2$ particles into the catalyst layer made by decal method can minimize water flooding in the catalyst layer, resulting in the improvement of MEA performance.


  • 주제어

    연료전지 .   고분자전해질 연료전지 .   막전극접합체 .   데칼공정 .   전극.  

  • 참고문헌 (8)

    1. Garland, N. N., presented at "2008 DOE Hydrogen Program", 2008. 
    2. Xie, J., More, K. L., Zawodzinski, T. A., Smith, W. H., J. Electrochem. Soc., Vol. 151, p. A1841, 2004. 
    3. Xie, J., Garzon, F., Zawodzinski, T. A., Smith, W. H., J. Electrochem. Soc., Vol. 151, p. A1084, 2004. 
    4. Chao, W.-K., Lee, C.-M., Tsai, D.-C., Chou, C.-C., Hsueh, K.-L., Shieu, F.-S, J. Power Sources, Vol. 185, p. 136, 2008. 
    5. Yuan, X., Wang, H., Sun, J. C., Zhang, J., Int. J. Hydrogen Energy, Vol. 32, p. 4365, 2007. 
    6. Ciureanu, M., Roberge, R., J. Phys. Chem. B, Vol. 105, p. 3531, 2001. 
    7. Jung, U. H., Park, K. T., Park, E. H., Kim, S. H., J. Power Sources, Vol. 159, p. 159, 2006. 
    8. Springer, T. E., Zawodzinski, T. A., Wilson, M. S., Gottesfeld, S., J. Electrochem. Soc., Vol. 143, p. 587, 1996. 

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