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한국신재생에너지학회 한국신·재생에너지학회 학술대회 초록집 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
발행연도
2009.6
수록면
288 - 294 (7page)

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Various polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) startup procedures were tested to explore possible techniques for reducing performance decay and improving durability during repeated startup-shutdown cycles. The effects of applying a dummy load, which prevents cell reversal by consuming the air at the cathode, on the degradation of a membrane electrode assembly (MEA) were investigated via single cell experiments. The electrochemical results showed that application of a dummy load during the startup procedure significantly reduced the performance decay, the decrease in the electrochemically active surface area (EAS), and the increase in the charge transfer resistance (R_{ct}), which resulted in a dramatic improvement in durability. After 1200 startup-shutdown cycles, post-mortem analyses were carried out to investigate the degradation mechanisms via various physicochemical methods including FESEM, an on-line CO₂ analysis, EPMA, XRD, FETEM, SAED, FTIR. After 1200 startup-shutdown cycles, severe Pt particle sintering/agglomeration/dissolution and carbon corrosion were observed at the cathode catalyst layer when starting up a PEMFC without a dummy load, which significantly contributed to a loss of Pt surface area, and thus to cell performance degradation. However, applying a dummy load during the startup procedure remarkably mitigated such severe degradations, and should be used to increase the durability of MEAs in PEMFCs. Our results suggest that starting up PEMFCs while applying a dummy load is an effective method for mitigating performance degradation caused by reverse current under a repetition of unprotected startup cycles.
#고분자전해질 연료전지 #내구성 #시동 #열화 반응기구 #역 전류 #PEM fuel cell #Durability #Startup #Degradation mechanism #Reverse current

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