2017-12-19
org.kosen.entty.User@5e961160
진현지(jhj2696)
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연료전지 셀에서
나피온 분리막을 가지고 MEA만들어서 실험할때
물을 채워둔 애노드 방향에서 전압주면 공기극인 캐소드 방향으로 수분이 넘어가는거 같은데요
일반적인 현상인가요??
나피온 분리막을 가지고 MEA만들어서 실험할때
물을 채워둔 애노드 방향에서 전압주면 공기극인 캐소드 방향으로 수분이 넘어가는거 같은데요
일반적인 현상인가요??
- 연료전지
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답변 3
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답변
주형국님의 답변
2017-12-20- 1
Water Management in the PEMFC 혹은 water flooding issues in PEM 등을 키워드로 찾아 보시면 매우 많은 양의 자료를 얻을 수 있습니다.
1. 프로톤 H+이 anode에서 cathode로 이동할 때 물분자(4-5개 H2O-H+)에 쌓여서 같이 나피온을 통과합니다.
2. anode에 가습이 많아지면 물이 더 많이 이동됩니다.
3. 반대로 cathode쪽 가습이나 물이 생성이 많아지고 배출이 잘 되지 않으면 back-diffuse가 anode쪽으로 될 수 있습니다.
이와 같은 이유들 때문에 PEMFC에서 물관리가 매우 중요한 인자 입니다.
; 가습조건, 전극의 소수성/친수성 처리, 채널 형태 등으로 조절이 가능합니다. -
답변
정찬희님의 답변
2018-01-31- 1
정전압을 줄시 주기적으로 수분이 투과되는게 일반적입니다. -
답변
윤석환님의 답변
2017-12-19- 0
연료전지 셀의 MEA(또는 나피온 분리막)을 통해 수분이 넘어가는 이유는 두 가지가 있습니다.
1) Water concentratino gradient가 driving force로 작용하여 [고습도→저습도] 방향으로 물 분자가 이동할 수 있습니다.
2) 연료전지의 전기화학적 반응에 의해 산화극(애노드) 측에서 수소의 dissociation이 발생하고, 수소 이온(proton)이 이온교환막(나피온 분리막)을 투과하여 환원극(캐소드) 방향으로 이동합니다. 이 때, 수소 이온의 이동에 의한 drag force가 driving force로 작용하여 물 분자가 [애노드→캐소드] 방향으로 이동할 수 있습니다.
※ 참고로 나피온 분리막은 술폰산기를 갖는 불소계 고분자로 구성되며, 술폰기의 hydrophilicity에 의해 기본적으로 내부에 물분자를 어느정도 함유하고 있으며, 외부 습도 조건에 따라 함유하는 물분자의 양이 달라질 수 있습니다.