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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

이창진 (공주대학교, 공주대학교 일반대학원)

지도교수
손영곤
발행연도
2023
저작권
공주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수4

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이 논문의 연구 히스토리 (4)

2023

과불화 술폰산 막의 이축 연신을 통한 고분자 전해질막 수전해의 성능 및 내구성 향상 : 과불화 술폰산 막의 이축 연신을 통한 고분자 전해질막 수전해의 성능 및 내구성 향상
이창진 신소재공학과 2023.01 학위논문

2000

정보 전자 고분자
이창진 고분자 과학과 기술 2000.06 학술저널

1999

고분자와 나노 구조 재료
이창진 고분자 과학과 기술 1999.08 학술저널

1992

전도성 고분자의 상품화 가능성에 대한 평가
이창진 고분자 과학과 기술 1992.09 학술저널

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In this study, alignment of hydrophilic channels is induced by biaxially stretching a commercially available PFSA membrane. Biaxially stretched membranes with planar oriented hydrophilic channel morphology affect performance and durability. To reduce the gas permeability and high manufacturing cost of perfluorinated sulfonic acid membranes, alternative membranes with low ohmic resistance are required. Therefore, Nafion 117 (180 μm) was biaxially stretched up to 6.4 times to reduce the thickness and complicate the pathway of the hydrophilic channel. The biaxially stretched membrane showed significantly reduced ohmic resistance and improved performance and durability compared to the conventional membrane, and improved interfacial stability between the membrane and catalyst layer. In addition, the hydrogen permeability is reduced by about 1.6 times due to the more complex hydrophilic channel path of the biaxially stretched membrane, which is helpful in suppressing membrane degradation and broadening the range of operating current densities at low current density. The current density at 1.9V increased about 2.1 times after stretching. After durability test, the biaxially stretched membrane showed a 4-fold lower increase in ohmic and cathode charge transfer resistance than commercial Nafion series of similar thickness, indicating lower degradation.
#과불화 술폰산 막 #이축 연신 #내구성

목차

Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 이론적 배경 4
1. Hydrogen 4
2. Water electrolysis technologies 6
3. Alkaline water electrolysis 7
4. Solid oxide electrolysis 9
5. Polymer electrolyte membrane water electrolysis 11
6. Components of PEMWE cell 14
Ⅲ. 실험 17
1. Materials and membrane stretching 17
2. Membrane characterization 18
3. Proton conductivity 20
4. Hydrogen permeability 22
5. Hydrogen crossover model 23
6. Cross-sectional morphology 25
7. MEA 제조 및 PEMWE single cell performance 26
8. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) 27
Ⅳ. 결과 및 고찰 28
1. Change in membrane property 28
2. Morphology 30
3. Proton conductivity 32
4. Hydrogen permeability 42
5. Performance of membrane 44
6. Hydrogen crossover 48
7. Operational current density 50
8. Durability of membrane 52
9. Swelling ratio (in-plane direction) 62
10. Mechanical property 64
11. Cross-sectional SEM images of the MEAs 67
Ⅴ. 결론 72
Ⅵ. 참고문헌 73

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