석탄 산처리에 따른 연료의 표면 물성 변화와 직접탄소 이용 연료전지 성능 간의 상관관계 분석

김동헌; 엄성용; 최경민; 김덕줄

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김동헌 (부산대학교) 엄성용 (부산대학교) 최경민 (부산대학교) 김덕줄 (부산대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 B권 대한기계학회논문집 B권 제40권 제11호 (통권 제374호)

발행연도: 2016.11

수록면: 697 - 704 (8page)

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본 논문에서는 역청탄인 Glencore 탄을 염산과 질산수용액을 이용하여 산 처리하고 원탄과 산 처리 된 석탄의 물리, 화학적 비교분석과 직접탄소 이용 연료전지(Direct Carbon Fuel Cell, DCFC)의 성능비교 분석을 수행하였다. 석탄의 물성들을 분석하기 위해 열중량 분석과 가스 흡착법, X선 광전자 분광법을 수행하였다. 열중량 분석을 통해 연료의 열적 반응성이 증가하였음을 알 수 있었고, 가스 흡착법 결과로 기공의 평균지름은 변화가 없었지만 표면적은 감소함을 알 수 있었다. X선 광전자 분광법에서는 HNO₃ 처리의 경우 가장 높은 산소/탄소 비율을 보였고, 이를 통해 다양한 표면 산소작용기가 증가한 것을 확인하였다. 연료의 표면 물성과 전기화학 성능을 비교한 결과, 표면의 산소 성분의 변화가 DCFC의 성능 향상에 가장 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

#Direct Carbon Fuel Cell(직접탄소 연료전지) #Treatment of Coal(석탄 처리) #Electrochemical Reaction(전기화학 반응) #Fuel Property(연료의 특성)

참고문헌 (21)

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[학술지(정기간행물)] - 안성율 / 2012 / 석탄 물성에 따른 직접탄소 연료전지의 전기화학 반응 특성 연구 / 대한기계학회논문집 B 36 (10) : 1033 ~ 1041

[학술지(정기간행물)] - Giddey, S. / 2012 / A Comprehensive Review of Direct Carbon Fuel Cell Technology / Progress in Energy and Combustion Science 38 : 360 ~ 399

[학술지(정기간행물)] - Cooper, J. F. / 2012 / Analysis of the Carbon Anode in Direct Carbon Conversion Fuel Cells / International Journal of Hydrogen Energy 37 (24) : 19319 ~ 19328

[학술지(정기간행물)] - Li, X. / 2008 / Factors That Determine the Performance of Carbon Fuels in the Direct Carbon / Industrial & Engineering Chemistry Research 47 (23) : 9670 ~ 9677

[학술지(정기간행물)] - Li, X. / 2010 / Evaluation of Raw Coals as Fuels for Direct Carbon Fuel Cells / Journal of Power Source 195 (13) : 4051 ~ 4058

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