지식나눔

연료전지의 촉매에 관련한 자료및 코멘트를 부탁드립니다..

안녕하십니까? 저는 특정 카본재료를 백금의 담지체로 사용하여 DMFC로 응용을 위한 연구를 이제 막 시작한 초보입니다. 물론 단순히 DMFC에 집착하는 것은 아니고 PEMFC로의 가능성도 동시에 검증할 계획입니다.. 제가 여러 전문가에게 도움을 요청하는 것은 1) 촉매인 백금 및 백금/루테늄 얼로이와 카본재료와의 상호작용에 관한 자료라면 무엇이든지 좋으니 알려주셨으면 합니다...그리고 2) 촉매가 카본표면에 부착되어있는 결합력은 단순한 물리적인 결합일까요 아니면 결합손을 공유하거나 화학적인 배위를 형성하거나 하는 걸까요? 실제 이러한 결합력을 검증하기위한 측정법에 대해서도 언급해 주시면 감사하겠읍니다.. 3) 촉매의 사이즈와 용량간의 관계(하프셀이든 완전셀이든), 전도도와의 관계 4) 현재세계에서 최고의 수준을 가지는 샘플(연구실레벨과 상업용으로 판매중인 샘플은 구분해서)은 어느정도의 수준을 가지는지요? 많은 코멘트 기다리고 있겠읍니다...
  • fuel cell
  • DMFC
  • catalyst
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
답변 2
  • 답변

    이응신님의 답변

    연료전지는 차세대 에너지원으로 각광을 받고 있으나 현재는 개발 중이라서 자료들이 쏟아져 나오고 있고 정리가 잘 되지 않아서 아래에서 어떤 회원께서 지적한대로 무수한 자료 중 진짜로 필요한 자료를 골라내기 힘들다고 했습니다. 연료전지에 관한 자료는 KOSEN이 속한 KISTI에서 가지고 있는 자료가 학문적이거나 연구용 자료로는 아주 좋다고 여깁니다. 연료전지에 대한 자료가 계속 업데이트 되고 있으니까 자료실이나 Report에서 찾아보시고... KISTI에서 발간한 한글 자료가 연료전지의 촉매와 전극에 대한 상세한 내용이 있습니다. *일련번호: BA012 *제목: '심층정보분석' 고체산화물연료전지 나노소재 *발행: KISTI 이 책은 이미 가지고 계실 지도 모르겠군요. 또 최근에 발족한 '신,재생에너지학회'에서 자료를 모으고 있습니다. 옆방에 있는 학회사무실에 자주 가 봅니다만 아직도 책으로 엮어내지는 못하고 단편적인 자료를 열심히 정리하고 있습니다. 얼마뒤에는 책으로 나올 예정입니다.
    연료전지는 차세대 에너지원으로 각광을 받고 있으나 현재는 개발 중이라서 자료들이 쏟아져 나오고 있고 정리가 잘 되지 않아서 아래에서 어떤 회원께서 지적한대로 무수한 자료 중 진짜로 필요한 자료를 골라내기 힘들다고 했습니다. 연료전지에 관한 자료는 KOSEN이 속한 KISTI에서 가지고 있는 자료가 학문적이거나 연구용 자료로는 아주 좋다고 여깁니다. 연료전지에 대한 자료가 계속 업데이트 되고 있으니까 자료실이나 Report에서 찾아보시고... KISTI에서 발간한 한글 자료가 연료전지의 촉매와 전극에 대한 상세한 내용이 있습니다. *일련번호: BA012 *제목: '심층정보분석' 고체산화물연료전지 나노소재 *발행: KISTI 이 책은 이미 가지고 계실 지도 모르겠군요. 또 최근에 발족한 '신,재생에너지학회'에서 자료를 모으고 있습니다. 옆방에 있는 학회사무실에 자주 가 봅니다만 아직도 책으로 엮어내지는 못하고 단편적인 자료를 열심히 정리하고 있습니다. 얼마뒤에는 책으로 나올 예정입니다.
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    박진남님의 답변

    관련 자료는 찾아 적기가 쉽지 않네요. 일단 제가 아는 수준에서 PEMFC와 DMFC를 대상으로 답변해 드리겠습니다. 1) 촉매인 백금 및 백금/루테늄 얼로이와 카본재료와의 상호작용에 관한 자료라면 무엇이든지 좋으니 알려주셨으면 합니다. -- 귀금속과 카본담체의 상호작용은 아주 미묘한 분야입니다만, 현시점에서는 많은 연구가 진행되지는 않았습니다. 일반적으로 카본은 촉매활성과 무관하게 단순히 표면적을 늘려주는 순수한 담체 역할을 하는 것으로 생각되고 있습니다. 2) 촉매가 카본표면에 부착되어있는 결합력은 단순한 물리적인 결합일까요 아니면 결합손을 공유하거나 화학적인 배위를 형성하거나 하는 걸까요? 실제 이러한 결합력을 검증하기위한 측정법에 대해서도 언급해 주시면 감사하겠읍니다.. -- 앞의 질문과 유사한 내용이군요. 현재는 일단 화학결합은 아닌 것으로 생각되고 있습니다. 만약 화학결합을 한다면 담체가 귀금속의 촉매활성에 영향을 미치게 될 것입니다. 따라서 단순히 물리적으로 붙어있다고 보시는 것이 좋을 듯 합니다. 예로는 초음파분산 같은 것을 하면 귀금속 입자가 떨어져 나오는 경우도 있다고 합니다. 귀금속과 카본의 결합력을 검증하기 위한 측정법은 현재까지는 모르겠습니다만 앞의 초음파 분산 경우 같은 예를 본다면 간단한 경험적지수 같은 것은 정의가 가능할 수도 있겠습니다. 3) 촉매의 사이즈와 용량간의 관계(하프셀이든 완전셀이든), 전도도와의 관계 -- 촉매의 사이즈, 카본에 담지된 귀금속의 크기로 해석하겠습니다. 연료전지 시스템을 만들었을 때, 귀금속의 크기와 전도도는 큰 차이가 없을 것으로 생각됩니다. 전도도에 미치는 영향은 카본 담체가 더 클 것입니다. 질문하신 “용량“이라는 단어는 무엇을 미하는지 정확하지가 않군요. 하지만 담지된 귀금속의 크기는 분명히 촉매활성과 상관관계가 있습니다. 4) 현재세계에서 최고의 수준을 가지는 샘플(연구실레벨과 상업용으로 판매중인 샘플은 구분해서)은 어느정도의 수준을 가지는지요? -- 질문을 좀 더 구체적으로 해 주십시오. 어떤 값에 대한 수준을 이야기하시는지? 연료전지 촉매의 성능비교는 측정장비, 측정용 cell, 운전조건, 측정을 위한 Membeane electrode assembly의 제작 등의 변수가 이주 많으므로 출처가 서로 다른 자료들을 비교하는 것은 정확하지가 않습니다. 위의 답변에서 더욱 궁금하신 점이 있으시면, 직접 다음의 Journal들을 한번 찾아보실 것을 권합니다 1. Journal of Power Source 2. Journal of The Electrochemical Society 그럼 도움이 되었길 바랍니다.
    관련 자료는 찾아 적기가 쉽지 않네요. 일단 제가 아는 수준에서 PEMFC와 DMFC를 대상으로 답변해 드리겠습니다. 1) 촉매인 백금 및 백금/루테늄 얼로이와 카본재료와의 상호작용에 관한 자료라면 무엇이든지 좋으니 알려주셨으면 합니다. -- 귀금속과 카본담체의 상호작용은 아주 미묘한 분야입니다만, 현시점에서는 많은 연구가 진행되지는 않았습니다. 일반적으로 카본은 촉매활성과 무관하게 단순히 표면적을 늘려주는 순수한 담체 역할을 하는 것으로 생각되고 있습니다. 2) 촉매가 카본표면에 부착되어있는 결합력은 단순한 물리적인 결합일까요 아니면 결합손을 공유하거나 화학적인 배위를 형성하거나 하는 걸까요? 실제 이러한 결합력을 검증하기위한 측정법에 대해서도 언급해 주시면 감사하겠읍니다.. -- 앞의 질문과 유사한 내용이군요. 현재는 일단 화학결합은 아닌 것으로 생각되고 있습니다. 만약 화학결합을 한다면 담체가 귀금속의 촉매활성에 영향을 미치게 될 것입니다. 따라서 단순히 물리적으로 붙어있다고 보시는 것이 좋을 듯 합니다. 예로는 초음파분산 같은 것을 하면 귀금속 입자가 떨어져 나오는 경우도 있다고 합니다. 귀금속과 카본의 결합력을 검증하기 위한 측정법은 현재까지는 모르겠습니다만 앞의 초음파 분산 경우 같은 예를 본다면 간단한 경험적지수 같은 것은 정의가 가능할 수도 있겠습니다. 3) 촉매의 사이즈와 용량간의 관계(하프셀이든 완전셀이든), 전도도와의 관계 -- 촉매의 사이즈, 카본에 담지된 귀금속의 크기로 해석하겠습니다. 연료전지 시스템을 만들었을 때, 귀금속의 크기와 전도도는 큰 차이가 없을 것으로 생각됩니다. 전도도에 미치는 영향은 카본 담체가 더 클 것입니다. 질문하신 “용량“이라는 단어는 무엇을 미하는지 정확하지가 않군요. 하지만 담지된 귀금속의 크기는 분명히 촉매활성과 상관관계가 있습니다. 4) 현재세계에서 최고의 수준을 가지는 샘플(연구실레벨과 상업용으로 판매중인 샘플은 구분해서)은 어느정도의 수준을 가지는지요? -- 질문을 좀 더 구체적으로 해 주십시오. 어떤 값에 대한 수준을 이야기하시는지? 연료전지 촉매의 성능비교는 측정장비, 측정용 cell, 운전조건, 측정을 위한 Membeane electrode assembly의 제작 등의 변수가 이주 많으므로 출처가 서로 다른 자료들을 비교하는 것은 정확하지가 않습니다. 위의 답변에서 더욱 궁금하신 점이 있으시면, 직접 다음의 Journal들을 한번 찾아보실 것을 권합니다 1. Journal of Power Source 2. Journal of The Electrochemical Society 그럼 도움이 되었길 바랍니다.
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