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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

신동호 (목포해양대학교, 목포해양대학교 대학원)

지도교수
김성종
발행연도
2022
저작권
목포해양대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수18

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이 논문의 연구 히스토리 (16)

2022

DLC 코팅된 316L 스테인리스강의 고분자 전해질 연료전지 작동환경에서 전기화학적 특성 및 손상 거동 PEMFC 금속 분리판 적용을 위한 316L 스테인리스강의 동전위분극실험 시 최종 전위 변수에 따른 부식 손상 특성 연구 CrN과 TiN 코팅된 6061-T6 알루미늄 합금의 기계적 특성에 미치는 수소의 영향 PEMFC 금속분리판 적용을 위하여 CrN과 TiN 코팅된 316L 스테인리스강의 전기화학적 특성 및 손상 거동 연구 PEMFC 금속 분리판용 316L 스테인리스강의 전기화학적 특성 및 손상 거동에 미치는 온도 및 염화물 농도의 영향 PEMFC 금속 분리판 적용을 위한 DLC 코팅된 316L 스테인리스강의 전기화학적 특성 고분자 전해질 연료전지 작동환경에서 TiN과 CrN 코팅된 316L 스테인리스강의 전기화학적 특성 및 손상 거동 PEMFC 운전환경에서 온도와 염화물 농도가 316L 스테인리스강의 전기화학적 특성 및 부식 손상에 미치는 영향 미래형 고분자 전해질 연료전지 분리판용 최적 금속 소재 선정을 위한 전기화학적 특성 연구

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The interest in eco-friendly energy is increasing for environmental conservation, polymer electrolyte membrane fuel cell(PEMFC) are attracting attention as alternative power sources. Research on metallic bipolar plates, one of the fuel cell components, is actively conducted. Since the operating condition of the PEMFC is strong acidity in which sulfuric acid(H2SO4) and hydrofluoric acid(HF) are mixed, the durability of the metallic bipolar plates is very important. In this research, electrochemical characteristics and corrosion damage behavior of 304, 316L stainless steel, 6061-T6 Al alloy, Inconel 600 were analyzed through potentiodynamic and potentiostatic experiment with variables. As a result of potentiodynamic experiments for 4 specimens with chloride concentrations in accelerating solution that simulated the cathode condition fo PEMFC, 316L stainless steel presented excellent corrosion resistance under all experimental conditions. The reason for the difference in electrochemical characteristics and corrosion damage behaviors is considered to be the effect of the molybdenum contained in 316L stainless steel. Molybdenum has important characteristics that reduce the defects and form stable oxide films. To evaluate the corrosion damage behavior at normal condition and abnormal conditions of PEMFC, potentiostatic experiment was carried out in accelerating solution. And another potentiostatic experiment was performed in US Department of Energy(US DOE) standard solution for investigating the corrosion characteristics by normal and abnormal conditions of PEMFC. As result of experiments, it was found that test time and applied potential are important variables in the growth of pitting corrosion. In addition, 316L stainless steel did not meet the corrosion resistance of bipolar plates by DOE. Thus, surface treatment on 316L stainless steel is essential for the application of bipolar plates for PEMFC.

목차

제 1장 서 론 1
제 2장 이론적 배경 4
2.1 고분자 전해질 연료전지 4
2.1.1 고분자 전해질 연료전지의 특징 4
2.1.2 고분자 전해질 연료전지의 작동 원리 7
2.2 고분자 전해질 연료전지용 분리판 10
2.2.1 분리판의 특징 및 역할 14
2.2.2 분리판의 종류 15
2.2.3 분리판의 DOE 목표 16
2.3 금속의 부식 19
2.3.1 부동태 특성 19
2.3.2 균일부식 22
2.3.3 공식 24
2.4 고분자 전해질 연료전지 금속 분리판용 소재 29
2.4.1 스테인리스강 29
2.4.2 알루미늄 합금 42
2.4.3 니켈 합금 48
제 3장 금속 분리판용 최적 소재 선정 57
3.1 304, 316L 스테인리스강의 전기화학적 특성 57
3.1.1 서론 57
3.1.2 시험편 및 실험방법 59
3.1.3 실험결과 및 분석 61
3.1.4 소결론 84
3.2 6061-T6 알루미늄 합금과 Inconel 600의 전기화학적 특성 86
3.2.1 서론 86
3.2.2 시험편 및 실험방법 87
3.2.3 실험결과 및 분석 90
3.2.4 소결론 115
제 4장 316L 스테인리스강의 전기화학적 특성 118
4.1 가속화 수용액에서의 전기화학적 특성 118
4.1.1 서론 118
4.1.2 시험편 및 실험방법 120
4.1.3 실험결과 및 분석 123
4.1.4 소결론 159
4.2 DOE 기준 수용액에서의 전기화학적 특성 161
4.2.1 서론 161
4.2.2 시험편 및 실험방법 163
4.2.3 실험결과 및 분석 165
4.2.4 소결론 197
제 5장 결 론 199
참 고 문 헌 201

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