Electrochemical Characteristics of the Oxygen Electrode for Alkaline Fuel Cells -Impregnation of Silver Catalyst on Carbon Black with Colloidal Method-

알칼리형 연료전지용 산소극의 전기화학적 특성고찰 -콜로이드 방법에 의한 카본블랙상 은촉매담지-

Silver particles were impregnated on carbon black with colloidal method and used as catalyst for oxygen electrode in alkaline fuel cell. With the addition of sodium dodecylbenzenesulfonate in $AgNO_3$ and $NaBH_4$solution, colloidal solution was made and confirmed with electrophoresis test. Effects of particle size on electrode performance were studied and $200{\AA}$ of silver particle size shown the highest value of mass activity. The aggromeration of silver particle was Influenced with surfactant amount, stirring time and heat treatment. Considering the increase of particle size caused of operating temperature, recommendable particle size of silver catalyst for manufacturing the electrode was $100{\AA}$. Dispersity of carbon black was investigated and reagglomeration was appeared after homogenizing 30 sec.

콜로이드 방법에 의해 은입자를 카본블랙에 담지시켜 알칼리형 연료전지의 산소극의 촉매로 사용하였다. $AgNO_3$와 $NaBH_4$의 혼합용액에 sodium dodecyl benzenesulfonate를 첨가하여 콜로이드 용액을 만들었고 이를 전기영동법으로 확인하였다. 입자크기에 대한 전극성능의 영향과 화학흡착을 고찰한 결과 $200{\AA}$의 촉매로 제조한 전극이 가장 우수하였으므로 이를 위해 계면활성제의 첨가효과, 담지시의 교반시간과 담체로 사용되는 카본의 분산성에 따른 은입자의 응집현상을 검토하였다. 열처리 효과에 의한 입자 크기의 증가를 고려할 때 계면활성제의 첨가량을 $10mg/{\ell}$으로 하고 9시간 교반하여 $100{\AA}$의 입자크기를 갖는 촉매를 제조한 뒤 이를 이용하여 전극을 제작하는 것이 가장 좋았다. 또한 카본블랙을 초음파 분산기로 분산시키는 경우 30초 이후에는 재응집현상이 일어남을 알 수 있었다.