고분자 전해질막 연료전지의 산소 환원 반응 향상을 위한 다자구 영역의 Pt3Co 합금 자성 나노 입자 합성 :Synthesis of Pt3Co alloy magnetic nanoparticles in multi-domain region for oxygen reduction reaction in PEMFCs

김지현

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김지현 (고려대학교, 고려대학교 대학원)

지도교수: 김용찬, 정재원

발행연도: 2023

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2023

고분자 전해질막 연료전지의 산소 환원 반응 향상을 위한 다자구 영역의 Pt3Co 합금 자성 나노 입자 합성

김지현 기계공학과 2023.01 학위논문

2022

고분자 전해질막 연료전지의 캐소드 전극에 자성을 띈 Co 나노입자를 활용하는 ORR 성능향상

김지현 , 양원석 , 김용찬 대한설비공학회 학술발표대회논문집 2022.06 학술대회자료

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본 연구에서는 polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs)의 oxygen reduction reaction (ORR)에서 자화된 Pt3Co 합금 나노 입자의 특성을 분석하였다. Pt3Co 합금 나노 입자는 습식 화학 환원 및 종자 매개 방법을 사용하여 합성하였다. 합성된 Pt3Co 나노 입자를 high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), high-angle annular dark-field scanning TEM (HAADF-STEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) 및 superconducting quantum interference device vibrational sample magnetometer (SQUID VSM)를 통하여 분석하였다. 물리화학적 결과로부터 나노 입자가 다자구 영역에서 원하는 원자비와 자화 가능한 크기로 적절하게 합성되었음을 확인하였다. 전기화학적 성능은 전극을 rotation 시키지 않는 rotating ring-disk electrode (RRDE) 와 Unit PEMFC test를 통해 분석하였다. 전기화학적 분석 결과, 자화된 Pt3Co 나노 입자가 자화되지 않은 나노 입자에 비해 더 나은 ORR 성능을 나타내었다.

#고분자 전해질막 연료전지 #산소환원반응 #나노 입자 #자화

(국문) 초록 i
ABSTRACT iii
서문 xii
목차 xiii
표 목차 xv
그림 목차 xvi
기호 설명 xviii
1장. 서론 １
1.1 연구배경 １
1.2 연구동향 ２
1.3 연구목표 및 내용 ３
2장. 연구방법 ５
2.1 재료 ５
2.2 촉매 합성 방법 ５
2.3 특성 분석 ９
2.3.1 구조 분석 ９
2.3.2 자기적 특성 분석 ９
2.4 전기화학적 분석 １０
2.4.1 Co 나노 입자 테스트 １０
2.4.2 Pt3Co 촉매 테스트 １１
2.4.3 Unit PEMFC 테스트 １２
3장. 실험결과 및 고찰 １３
3.1 특성 분석 결과 １３
3.1.1 구조 분석 결과 １３
3.1.2 자기적 특성 분석 결과 ２６
3.2 전기화학적 분석 결과 ３９
3.2.1 Co 나노 입자 테스트 결과 ３９
3.2.2 Pt3Co 촉매 테스트 결과 ４１
3.2.3 Unit PEMFC 테스트 결과 ４４
4장. 결론 ５４
참고문헌 ５６

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