2017-05-24
org.kosen.entty.User@24d9d534
박주현(phantorn29)
- 2
전기화학 입문자 입니다.
식을 이용해서 저항값에 대한 교환전류밀도를 구할 수 있다고 하는데 저 80도 상태에서 임피던스 그래프로 저항값을 어떻게 알 수 있나요?
- 연료전지
- 전류밀도
지식의 출발은 질문, 모든 지식의 완성은 답변!
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
답변 2
-
답변
주형국님의 답변
2017-05-25- 1
안녕하세요. 혹시 연료전지 관련 책에 나온 Fig. 인지요?
아마 설명이 있을 텐데요. 전기화학 입문자라고 하시니 수식에 의해서 말고 Fig를 보고
간단히 알 수 있는 각각의 저항값 요소를 알려 드리겠습니다.
우선 Fig.에서 보면 OCV 상태에서 측정한 데이터 입니다.
첫번째로 일사분면의 x 절편의 Z'(real resistance)값은 ohmic 저항(contact resistances)을 알려줍니다.
보통 연료전지에서는 맴브레인에 의한 저항입니다.
대부분 1 kHz (1000 Hz)의 high frequency 영역에서 나타납니다.
삽입된 서킷에서는 Rm이 바로 ohmic 저항 인자 입니다.
연료로 수소를 사용했다면, 산화극(anode, 수소전극)쪽의 저항은 다른 컴포펀트의 저항에 비해서
매우 작기 때문에 거의 나타지 않을 수 있습니다.
산소전극의 ORR반응에 수소전극의 HOR 반응에 비해서 아주 아주 느린 반응 kinetics를 가지고 있기 때문입니다. 나타나게 된다면 아주 작은 세미써클로 high frequency 영역에
나타납니다.
그리고 마직막으로 Fig.에서 가장 큰 부분은 차지하는 반원은 이 EIS 테스트 조건인 OCV 상태에서 산소전극(cathode)의 저항을 나타냅니다.
거의 6 옴을 나타내고 있네요. (셀 면적으로 모르기 때문에 단위 면적값은...)
즉 위 그래프를 보면 현재 테스트한 연료전지의 대부분의 저항은 산소전극에서 기인한것으로 판단할 수 있습니다.
그리고 이 OCV 상태에서 측정된 값을 보여주신 수식에 넣으면 온도에 따른 ORR의 교환전류 밀도값을 예상할 수 있답니다.(Table에 나와있는 것과 같이)
역시나 가장 좋은 방법은 셀을 셋업하고 직접 EIS 테스트를 해 보는 것이 좋습니다.
기초 지식이 확고 하지 않은데 실험 경험이 없으면 이해하기 쉽지 않을수도 있습니다. -
답변
김병관님의 답변
2017-06-05- 1
측정을 한 다음 수치를 계산하신다면,
사용하신 셀의 전기화학 구성 모델을 그려서 프로그램에서 시뮬레이션하면 각각의 요소에 대한 값을 계산해줍니다. 시뮬레이션하면 저항은 semi-circle로 그려서 계산을 해줍니다. 위 그림에서는 모델에 저항이 두 개 들어가 있는데 크게 보이는 semi-circle은 한 개로 프로그램으로 시뮬레이션하여 정확한 값을 계산하는 방법이 좋아보입니다.