2010-12-02
org.kosen.entty.User@5a43f5a3
윤종설(seori1004)
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SOFC에서 연료로 가습수소를 사용하는것으로 알고 있습니다.
PEMFC의 경우 폴리머 전해질의 특성상 가습연료를 주입해야 하는것으로
알고 있습니다만, SOFC의 경우 고체의 YSZ를 전해질로 사용하는데도
가습수소를 연료로 사용 하는것은 어떤이유인지 궁금합니다.
감사합니다.
- SOFC
- anode
- fuel
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 2
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답변
안길홍님의 답변
2010-12-03- 0
950C정도에서 작동하는 고온형SOFC를 의미하지 않는 것 같습니다. 고온형 SOFC는 Methanol을 사용하여 다음 반응식을 유도하고 있습니다. Anode: CH3OH+H2O--->CO2+6H+ + 6e E0=0.046V Cathode:3/2O2+6H+ +6e----->3H2O E0=1.23V Overall reaction: CH3OH+3/2O2--->CO2+2H2O E0=1.18V 와 같이 Methanol에서 생성되는 수소이온과 산소가 반응하여 작동하는 형태이며, 이를 변형시킨 YSZ형 proton exchange fuel cell이 있습니다. 이때는 Methanol을 사용하지 않고 가습 수소를 사용합니다.이는 저온에서 작동하는 SOFC로써 첨부자료를 보시면 자세히 나와있습니다. 이의 반응은 2H2+O2--->2H2O로 이루어 집니다. 가습을 하는 이유는 전기분해 반응이 원활하게 이루어지도록 하기 위함입니다. 반응의 속도는 각각의 양극과 음극에서 흡착된 수소와 산소의 양에 의존합니다.흡착된 수소,산소의 양과 온도는 인위적인 조절이 가능한 인자인 반면 활성화 에너지는 촉매의 종류와 특성에 의존하는 인자입니다. 따라서 성능이 우수한 전지를 만들기 위해서는 촉매의 성능 및 운전 조건 등이 중요한 요소로 작용합니다. -
답변
강태구님의 답변
2011-02-05- 0
>SOFC에서 연료로 가습수소를 사용하는것으로 알고 있습니다. > >PEMFC의 경우 폴리머 전해질의 특성상 가습연료를 주입해야 하는것으로 > >알고 있습니다만, SOFC의 경우 고체의 YSZ를 전해질로 사용하는데도 > >가습수소를 연료로 사용 하는것은 어떤이유인지 궁금합니다. > >감사합니다. > [답변] 제가 알리곤 이럿슴다. 현재 상용화된 연료전지는(PEMFC와 같은 경우만 예를 들죠잉) 모두 고분자 전해질형 연료전지 종류의 하나인 저온형 연료전지죠. 60~70℃에서 작동되는데 많은 양의 수분이 필요하기 때문에 겨울이 되면 얼 수 있고, 물 공급시스템과 그에 따른 회수장치까지 필요해 시스템이 복잡해짐다. 또 저온에서 활성화를 시키려면 g당 30만원을 호가하는 백금 등의 귀금속이 촉매제로 사용돼 연료전지의 가격은 천정부지로 뛸 수밖에 없？. 하지만 고온형이 개발되면 상황은 달라짐다. 고온에서는 g당 몇천원대의 니켈등을 촉매제로 사용해 가격을 낮출 수 있고, 습기도 필요 없어서 시스템을 한층 단순화 할 수 있죠 또 "가격 뿐만 아니라 저온에서는 일산화탄소에 의해 촉매제가 쉽게 오염되는데 고온에서는 오염이 덜 되는 장점이... 이로써 연료전지 전체의 가격이 떨어지고 상용화를 앞당길 수 있다고 기대해봄다. 가습의 방식도 내외부 방식으로 나눌 수 있쪼 내부가습기의 경우 겉보기로는 연료전지 스택과 매우 유사하게 보입니다. 실제로 구조도 매우 비슷합니다. 다른점은 MEA 자리에 "막"이 대체되어 있는 점입니다. 막으로 분리된 공간의 한쪽은 가습이 필요한 건조한 기체를 흘리고, 반대쪽은 고온다습한 기체 또는 고온의 물을 흘려줍니다. 이런 시스템에서는 다습한 쪽의 수분이 막을 통하여, 건조한 쪽으로 이동하고, 건조한 쪽의 막 표면에서는 증발이 일으나며 기체를 가습할 수 있습니다 > >
답변 감사합니다. 큰 도움이 된것 같습니다.