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본 연구에서는 고분자전해질 연료전지의 전해질막의 성능향상을 위하여 철산화물(Ferroxane)과 나피온을 이용하여 유무기 복합막을 개발하였다. 아세트산을 이용하여 안정화시킨 lepidocrocite을 이용한 ferroxane 나노입자를 합성하였고, 이를 나피온과 혼합하여 복합막들을 제조하였다. 제조된 복합막들의 성능 및 열안정성을 평가하기 위해 이온전도도, 이온교환용량(IEC), 함수율 및 TGA 측정을 수행하였다. 그 결과 ferroxane 나노입자를 함유한 나피온 복합막의 수소이온전도도가 리캐스팅한 나피온막보다 높은 이온전도도 및 이온교환용량을 보였으며, 높은 열적 안정성 결과를 얻었다. 최고 성능의 복합막의 수소이온전도도는 $0.09S\;cm^{-1}$이며, 이온교환용량은 $0.906meq\;g^{-1}$을 보였다.
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L. Zhang / 2012 / Recent advances in proton exchange membranes for fuel cell applications / Chem. Eng. J 204:87
H. Zhang / 2012 / Recent development of polymer electrolyte membranes for fuel cells / Chem. Rev 12:2780
K. Sopian / 2006 / Challenges and future developments in proton exchange membrane fuel cells / Renew. Energ 31:719
H. -C. Chien / 2013 / Sulfonated graphene oxide/Nafion composite membranes for high-performance direct methanol fuel cells / Int. J. Hydrogen. Energ. 38:13792
D. C. Lee / 2014 / Nafion/graphene oxide composite membranes for low humidifying polymer electrolyte membrane fuel cell / J. Membr. Sci 452:20
H. Zhang / 2012 / Recent development of polymer electrolyte membranes for fuel cells / Chem. Rev 12:2780
K. Sopian / 2006 / Challenges and future developments in proton exchange membrane fuel cells / Renew. Energ 31:719
H. -C. Chien / 2013 / Sulfonated graphene oxide/Nafion composite membranes for high-performance direct methanol fuel cells / Int. J. Hydrogen. Energ. 38:13792
D. C. Lee / 2014 / Nafion/graphene oxide composite membranes for low humidifying polymer electrolyte membrane fuel cell / J. Membr. Sci 452:20
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