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본 연구에서는 수정된 폴리올법에 의해 합성된 백금-이트륨 및 백금-니켈 합금 촉매들의 성능 및 특성 평가를 진행하였다. 그렇게 합성된 합금 촉매들은 고분자전해질연료전지의 공기극 촉매로 사용되며 그 촉매들의 산소환원반응성 및 연료전지의 전기적 성능이 측정되고 상업적으로 사용되는 백금 촉매와 해당하는 결과들이 비교되었다. 성능 및 특성 비교를 위해, 백금 합금 촉매들의 입자크기와 분포는 투과전자현미경에 의해 관측되었고 활성표면적은 반복주사 전압-전류법에 의해 측정되었으며 그들의 산소환원반응성 및 연료전지의 전기적 성능은 회전원판 및 회전-고리 원판전극을 이용한 선형주사 전압-전류법 및 완전지 테스트를 통해 평가되었다. 그 결과 백금 합금 촉매들의 구조적 특성인 입자크기 및 분포 및 활성표면적은 상용 백금 촉매와 그 특성이 비슷하였다. 촉매들의 산소환원반응성의 경우에도 백금 합금 촉매들은 상용 백금 촉매와 비슷하거나 더 나은 반파장전위, 속도론적 전류밀도, 산소분자당 전이되는 전자수, 과산화수소 생성율을 나타내었다. 촉매의 구조적 특성 및 산소환원반응성에 입각해서 완전지 성능을 평가했을 때, 백금 합금 촉매들은 상용백금 촉매보다 더 우수한 0.6 V에서 전류밀도 및 최대출력밀도 값을 나타내었다. 이를 토대로 수정된 폴리올법에 의해 합성된 백금 합금 촉매들은 상용백금 촉매보다 비슷하거나 우수한 산소환원반응성 및 완전지 성능을 가질 수 있음을 제시하였다.
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참고문헌 (16)
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T. Toda / 1999 / Enhancement of the Electroreduction of Oxygen on Pt Alloys with Fe, Ni, and Co / J. Electrochem. Soc 146:3750~3756
T.-Y. Jeon / 2009 / Influence of Oxide on the Oxygen Reduction Reaction of Carbon-Supported Pt-Ni Alloy Nanoparticles / J. Phys. Chem. C 113:19732~19739
S. Yoo / 2012 / Current status of electrocatalyst for PEMFC / News & Information for Chemical Engineers 30:422~425
T.-Y. Jeon / 2011 / Enhanced activity of Pt-based electrocatalysts for oxygen reduction via a selective Pt deposition process / JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY 662:70~79
H.-S. Oh / 2011 / Development of highly active and stable non-precious oxygen reduction catalysts for PEM fuel cells using polypyrrole and a chelating agent / ELECTROCHEMISTRY COMMUNICATIONS 13(8):879~881
T.-Y. Jeon / 2009 / Influence of Oxide on the Oxygen Reduction Reaction of Carbon-Supported Pt-Ni Alloy Nanoparticles / J. Phys. Chem. C 113:19732~19739
S. Yoo / 2012 / Current status of electrocatalyst for PEMFC / News & Information for Chemical Engineers 30:422~425
T.-Y. Jeon / 2011 / Enhanced activity of Pt-based electrocatalysts for oxygen reduction via a selective Pt deposition process / JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY 662:70~79
H.-S. Oh / 2011 / Development of highly active and stable non-precious oxygen reduction catalysts for PEM fuel cells using polypyrrole and a chelating agent / ELECTROCHEMISTRY COMMUNICATIONS 13(8):879~881
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