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Bar-Coating 방법으로 제조한 직접메탄올 연료전지 MEA의 성능

Performance of Membrane Electrode Assembly for DMFC Prepared by Bar-Coating Method

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주제분류화학

초록

직접메탄올 연료전지 (DMFC)의 핵심 구성 요소 중에서 하나는 고분자 전해질막과 촉매층 (연료극과 공기극)으로 구성 된 전해질/전극 접합체 (MEA)이다. 그중에서 촉매층은 브러싱법, 전사법, 스프레이 코팅법, 스크린 프린팅법과 같은 다 양한 방법을 사용하여 carbon paper나 carbon cloth 등과 같은 전극 지지체 위에 코팅한다. 그러나 이러한 촉매 코팅 방법들은 전극 지지체 위에 촉매를 균일한 두께로 코팅하기 어렵고, 촉매의 손실이 많으며, 또한 코팅 시간이 많이 필 요하다는 단점들이 있다. 본 연구에서는 DMFC용 MEA의 전극층을 바코팅 방법 (bar-coating method)을 사용하여 한 번에 원하는 양의 촉매가 코팅되도록 제조하였다. 이렇게 제조한 전극 촉매층 표면과 단면의 형태를 SEM을 사용 하여 관찰하였다. 제조한 MEA의 성능과 저항은 단위전지와 임피던스 분석기를 사용하여 측정하였다

Abstract

The key component of a direct methanol fuel cell (DMFC) is the membrane electrode assembly (MEA),which comprises a polymer electrolyte membrane and catalyst layers (anode and cathode electrode). Generally thecatalyst layer is coated on the porous electrode supporter (e.g. carbon paper or cloth) using various coating methodssuch as brushing, decal transfer, spray coating and screen printing methods. However, these methods were disadvan-tageous in terms of the uniformity of catalyst layer thickness, catalyst loss, and coating time. In this work, we usedbar-coating method which can prepare the catalyst layer with uniform thickness for MEA of DMFC. The surfaceand cross-section morphologies of the catalyst layers were observed by SEM. The performances and resistance ofthe MEAs were investigated through a single cel evaluation and impedance analyzer.

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