Purpose
화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 연료전지 중 고분자 전해질 막을 이용하는 PEMFC의 원리와 특징을 이해한다. 특히, Membrane Electrode Assemble (MEA)를 제작하여 보고, 이MEA의 구성 요소 및 역할을 이해하여 고분자 연료전지의 성능을 측정한다.
Theory
ㅇ고분자 연료전지고분자 전해질
1. 목적 연료전지의 기본 원리와 그 중 PEMFC(고분자 전해질 연료전지)의 특성에 대해 이해한다.
2. 이론1) 연료전지 연료전지란 일종의 발전장치라고 할 수 있다. 화학전지는 화학 변화가 일어날 때의 에너지 변화를 전기에너지로 바꾸는 장치이다. 일반적으로 화학전지는 전극을 구성하는 물질과 전해질
전지 중에 리튬 이차전지가 미래의 전지로 각광받고 있는 실정이다.
리튬 이차전지는 리튬 산화물로 이루어진 양극(cathod), 탄소 재질의 음극(anode), 고분자 재질의 분리막(separator), 리튬염으로 구성된 액상 및 고상의 전해질(electrolyte)에 의해 분리되어 구성되며, 화학적 에너지를 전기에너지로 전환시키
연료전지는 지난 1839년 영국의 과학자 그로브가 수소-산소 연료 전지를 발견한 것을 1세대로 하여 2세대인 고온의 용융탄산염 연료전지를 거쳐 3세대인 고분자전해질 연료전지로까지 발전했다. 고분자전해질 연료전지는 수소이온교환 특성을 갖는 고분자막을 전해질로 사용하는 연료전지로서 solid polym
1-3 이차전지의 구성
(ㄱ) 음극(anode): 음극 활성물질이 산화되면서 도선으로 전자를 방출하는 전극
(ㄴ) 양극(cathode): 외부 도선으로부터 전자를 받아 양극 활성물질이 환원되는 전극
(ㄷ) 전해질: 양극의 환원반응, 음극의 산화반응이 화학적 조화를 이루도록 물질이동이
일어나는 매체
(ㄹ)
모든 전지나 엔진은 열역학적인 이론에 그 배경을 두고 있다.
이러한 에너지를 생산하는 공정은 기본적으로 등온상태의 에너지변환공정을 가장 이상적인 형태로 취급하며 이를 목표로 하고 있다.
열역학 제1법칙과 2법칙을 바탕으로 하여 정상유량계에서 다음과 같은 두 가지 의 정리를 유추할 수
태양전지의 종류를 구분하는 방법에는 두 가지가 있는데, 하나는 구성 물질에 의한 구분이고, 다른 하나는 성능의 세대에 따른 구분이다. 태양전지를 구성 물질에 의해 구분하면 크게 실리콘 태양전지, 화합물 태양전지, 유기 및 유무기 혼합태양전지(즉, 신소재와 유기물)로 구분된다.
한편, 세대에
고분자는 기존재료에 비해 큰 변형 능력을 가지고 있고 70~80%대의 에너지 효율성을 보여준다. 특히 고유의 성질이 인간의 근육과 비슷한 터프니스(Toughness), 변형, 힘을 가지고 있어 의료용 로봇, 인공근육, 우주항공분야, 센서, 연료전지, 펌프 등 다양한 분야에 적용 시킬 수 있다.
고분자 작동기 또는
태양전지 표면에 존재하는 먼지에 의해서 입사된 빛의 10% 정도를 사용할 수 없다고 함.
정전기에 의해서 먼지가 태양전지의 표면에 흡착
투명한 정전기 방지 필름 코팅
정전기방지필름과 유기태양전지 사이에 투명한 부도체 필름을 깔아 유기태양전지에 전기적인 영향을 미치지 않도록 설계
위에 200㎚이하의 고분자 반도체 나노층을 입혀서 제작
실리콘 등의 무기물 대신 탄소와 수소로 이루어진 유기물 사용
전자를 받아들이기 쉬운 분자와 방출하기 쉬운 분자를 섞어 박막 제작해서 빛을 통한 전자와 홀을 발생
인쇄기로 대규모 대량 생산
실리콘 설비의 1/20의 가격
변환 효율 : 3~6%