A Study on the Effects of Temperature and Flow Rate for DMFC Performance

DMFC에서 온도 및 유량이 성능에 미치는 영향에 관한 연구

  • 김홍건 (전주대학교 기계자동차공학과) ;
  • 곽이구 (전주대학교 기계자동차공학과) ;
  • 강영우 (전주대학교 메카트로닉스공학과) ;
  • 김태진 ((주)전북테크노파크 연료전지핵심기술연구센터) ;
  • 곽상희 ((주)전북테크노파크 연료전지핵심기술연구센터) ;
  • 안계혁 ((재)전주탄소기술원) ;
  • 박경세 (군산대학교 자연과학대학 화학과)
  • Published : 2009.06.25

Abstract

직접메탄올형 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell)는 휴대용으로 사용할 수 있는 소형 전원용으로 주로 개발되고 있으며, 다양한 용도로 사용이 가능하다. 하지만 직접메탄올연료전지에서 전해질로 많이 쓰이는 Nafion막은 이를 통한 메탄올 크로스오버(Crossover) 때문에 연료전지의 성능을 제한시키고 있다. 본 연구에서는 Nafion 117를 사용하여 전극 면적 100cm2 의 DFMC용 MEA를 제작하고, 공기 유량을 3ml/mim으로 고정하고, 메탄올 유량을 2,3 ml/min로 각각 공기극와 연료극에 공급하여 온도변화(50, 60, 70, $80^{\circ}C$)에 따른 성능을 확인하였다. DMFC의 적당 반응 온도는 $70^{\circ}C$로 생각되고, 유량은 메탄올 2ml/min, 공기 3ml/min유량 공급시가 성능이 높게 나오는 결과를 얻으나 일정시간 지나면 성능이 메탄올 3ml/min, 공기 3ml/min유량 공급시 보다 성능이 떨어지는 현상이 일어나기 때문에 $70^{\circ}C$ 반응온도에 메탄올 3ml/min, 공기 3ml/min의 유량 공급이 본 논문에서 최적화된 성능을 내는 조건으로 사료된다.

Keywords