염소이온이 흡착된 Pt 전극위에서 cross-over된 메탄올 산화가 수소 흡착/탈착에 미치는 효과

초록

직접 메탄올 연료전지(DMFC)는 메탄올을 연료로 이용해 화학에너지를 전기에너지로 전환시키는 장치이다. DMFC는 다른 연료전지에 비해 작동온도가 낮고 효율이 높기 때문에 차세대 청정에너지원으로서 활발한 연구 활동이 진행 중이다. anode에서 cathode 쪽으로 crossover된 메탄올은 cathode에서 산화되어 mixed potential 효과를 나타내거나 산화 중간 생성물인 일산화탄소를 만들어 촉매독으로 작용한다. 이렇게 cathode에서 촉매독으로 작용하는 메탄올 산화의 중간 생성물인 일산화탄소의 피독 현상을 방지하기 위한 방법으로 본 실험실에서는 chloride ion을 methanol연료와 혼합해 그에 따른 특성을 조사했다. 산소 환원 전극에 염소이온을 흡착시킬 경우 crossover된 methanol의 산화를 억제되지만 수소이온의 흡탈착 양은 오히려 증가하는 현상을 관찰하였다. 이는 산소의 환원에는 영향을 미치지 않거나 그 영향이 미미하지만, methanol의 산화를 억제함으로써 성능 저하를 극복할 수 있는 것으로 예측된다. 실험 장치로 Potentiostat/Galvanostat (EG&G PAR 273A)와 EQCM 장치를 사용하여 in situ로 cyclic voltammetry와 mass change를 조사하였다. 그 결과 methanol의 산화를 줄일 수 있었다. Acknowledgement "이 논문은 2002년도 한국학술진흥재단의 지원에 의하여 연구되었음 (KRF-2002-041-D00154)"