• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2004년도 첨단 분리막 연구동향
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• pp.13-35
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• 2004

Metal Complexes in Macromolecules Applications of Polymer Electrolyte Membranes Facilitated Transport in Solid State Roles of Electrolytes in Solar Cells - Electrolytes :ㆍI- and $I_3$-conductor ㆍelectron barrier or hole conductor ㆍelectrochemical redox reaction media ㆍinterfacial contactor for dye, $TiO_2$ and electrode ㆍmechanical separator (omitted)

• 멤브레인
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• 제21권3호
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• pp.213-221
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• 2011

염료감응형 태양전지를 위한 겔 고분자 전해질막을 제조하였다. 고분자물질로는 Poly(ethylene oxide) (PEO)를 사용하였으며, 가소제로서 poly(ethylene glycol) (PEG)을 첨가하였고, 전해질염 및 $I^-/I_3^-$의 공급원으로서 KI 및 $I_2$를 첨가하여 고분자 전해질막을 제조하였으며, 이와 같은 고분자 전해질막을 바탕으로 염료감응형 태양전지를 제조하였다. 고분자 전해질 내의 가소제로서의 PEG는 95%의 함량으로 주입되었으며, 전해질 내의 EO 1 mole 당 KI mole 수([KI]/[EO] 비)가 0.022, 0.044, 0.066 및 0.088이 되도록 KI가 주입되었다. 이러한 방식으로 제조된 겔 전해질막은 상온에서 왁스(wax) 형태를 보였다. 낮은 KI 함량의 영역에서는 KI 함량이 증가하면서 전해질막을 통한 이온전도도가 증가하였으며, [KI]/[EO]비가 0.066인 때에 이온전도도는 최대값을 보인 후 0.088로 증가하면서 이온전도도는 감소하였다. 염료감응형 태양전지에 있어서는 고분자 전해질막 내의 KI 함량이 증가하면서 $V_{OC}$는 지속적으로 감소하였다. 반면, $J_{SC}$의 경우 낮은 KI 함량의 범위에서는 KI 함량이 증가하면서 $J_{SC}$는 증가하였으며 [KI]/[EO]비가 0.044인 때에 $J_{SC}$가 최대값을 보인 후 그 이상의 높은 범위에서는 KI함량의 증가에 따라 $J_{SC}$는 감소하였다.

• 전기화학회지
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• 제25권4호
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• pp.174-183
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• 2022

높은 에너지 밀도와 고순도 수소 생산의 측면에서 고분자 전해질 연료전지와 수전해가 주목받고 있다. 고분자 전해질 연료전지 및 수전해를 위한 촉매층은 귀금속 계열의 전기 촉매와 이오노머 바인더로 구성되어 있는 다공성 전극이다. 이 중 이오노머 바인더는 촉매층 내 이온 전도를 위한 3차원 네트워크 형성과 전극 반응에 필요한 또는 생성되는 물질들의 이동을 위한 기공 형성에 중요한 역할을 수행한다. 상용 과불소계 이오노머의 활용 측면에서 이오노머의 함량, 이오노머의 물성, 그리고 이를 분산시킬 분산 매체에 촉매층의 성능 및 내구성이 크게 달라진다. 현재까지 고분자 전해질 연료전지용 촉매층을 위한 이오노머의 활용 방법은 많은 연구가 진행되어왔으나 고분자 전해질 수전해 적용 방면에서는 촉매층 연구가 다소 미비한 실정이다. 본 총설에서는 현재까지 보고된 연료전지 측면에서의 이오노머 바인더 활용 연구결과를 요약하였으며, 수소 경제 시대의 가속화를 위해서 고분자 전해질 수전해 핵심요소 중 하나인 촉매층용 이오노머 바인더에 관한 연구에 유용한 정보를 제공하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.90.2-90.2
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• 2010

The coated metallic bipolar plates are getting attractive due to their good feasibility of mass production, low contact resistance, high electrical/thermal conductivity, low gas permeability and good mechanical strength comparing with graphite materials. Yet, metallic bipolar plates for polymer electrolyte membrane(PEM) fuel cells typically require coatings for corrosion protection. Other requirements for the corrosion protective coatings include low electrical contact resistance between metallic bipolar plate and gas diffusion layer, good mechanical robustness, low mechanical and fabrication cost. The authors have evaluated a number of protective coatings deposited on stainless steel substrate by electroplating. The coated metallic bipolar plates are investigated with an electrochemical polarization tests, salt dipping tests, adhesion tests for corrosion resistance and then the contact resistance was measured. The results showed that the selective samples electroplated with optimized method, satisfied the DOE target for corrosion resistance and contact resistance, and also were very stabilized in the typical fuel cell environments in the long-term.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제7권7호
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• pp.867-872
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• 2006

Fuel cells are devices that convert chemical energy directly into electrical energy. Owing to the high efficiency of the fuel cells, a large number of research work have been done during these years. Among many kinds of the fuel cells, a polymer electrolyte membrane fuel cell is such kind of thing which works under low temperature. Because of the specialty, it stimulated intense global R&D competition. Most of the major world automakers are racing to develop polymer electrolyte membrane fuel cell passenger vehicles. Unfortunately, there are still many problems to be solved in order to make them into the commercial use, such as the thermal and water management in working process of PEMFCs. To solve the difficulites facing the researcher, the analysis of the inner mechanism of PEMFC should be implemented as much as possible and mathematical modeling is an important tool for the research of the fuel cell especially with the combination of experiment. By regarding some of the assumptions and simplifications, using the finite element technique, a two-dimensional electrochemical mode is presented in this paper for the further comparison with experimental data. Based on the principals of the problem, the equations of electronic charge conservation equation, gas-phase continuity equation, and mass balance equation are used in calculating. Finally, modeling results indicate some of the phenomenon in a unit cell, and the relationships between potential and current density.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권1호
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• pp.65-69
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• 2004

스크린 프린팅법은 고분자 전해질 연료전지의 전극 촉매층 제조의 편리함과 적용성의 면에서 가장 일반적인 방법 중에 하나이다. 본 논문은 기존의 방법과 비교하여 매우 낮은 백금 함침량을 가지기 때문에 경쟁적이고, 부가적인 공정 없이 swelling 문제를 간단하게 억제시켜 개선된 스크린 프린팅 법을 제안하였다. 특히, 가스켓 일체형 MEA는 고분자 전해질 연료전지의 작동 중에 가스 침투의 영향을 방지하여 고전류 영역에서 기존의 방법으로 제조된 MEA보다 높은 성능을 가지게 제작하였다. 이와 같은 방법들은 보다 간단하고 빠른 제조의 기회를 준다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.559-567
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• 2011

This paper deals with an economic evaluation of domestic low-temperature water electrolysis hydrogen production. We evaluate the economic feasibility of on-site hydrogen fueling stations with the hydrogen production capacity of 30 $Nm^3/hr$ by the alkaline and the polymer electrolyte membrane water electrolysis. The hydrogen production prices of the alkaline water electrolysis, the polymer electrolyte membrane water electrolysis, and the steam methane reforming hydrogen fueling stations with the hydrogen production capacity of 30 $Nm^3/hr$ were estimated as 18,403 $won/kgH_2$, 22,945 $won/kgH_2$, 21,412 $won/kgH_2$, respectively. Domestic alkaline water electrolysis hydrogen production is evaluated as economical for small on-site hydrogen fueling stations, and we need to further study the economic evaluation of low-temperature water electrolysis hydrogen production for medium and large scale on-site hydrogen fueling stations.

• 멤브레인
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• 제20권3호
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• pp.173-184
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• 2010

미생물 연료전지는 신재생에너지로서 미생물이 유기물을 분해하는 신진대사 과정을 통해서 전기에너지를 생성한다. 각종 유기물이 풍부한 폐수를 이용하여 전력을 생산할 뿐 아니라, 슬러지 발생량도 감축할 수 있는 미래 전도유망한 친환경에너지이다. 하지만 이를 상용화하기 위해서는 전지 내부에서 발생하는 모든 저항요소들을 감소시켜 더 높은 전력밀도를 생산해야 될 필요가 있다. 예를 들어 신진대사가 활발한 미생물의 종류, 미생물과 전극의 효과적인 전자전달 과정, 전극의 재료 및 형태 등의 개선을 통하여 전력밀도를 높일 수 있다. 특히, 고분자 전해질 분리막의 성능개선은 산화, 환원전극조를 완벽히 분리할 뿐만 아니라, 환원전극으로의 수소이온 전도도를 높여 내부저항을 줄일 수 있는 핵심 요소이다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제7권4호
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• pp.269-276
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• 2016

Carbon-supported ordered Pt-Ti alloy nanoparticles were prepared as a durable and efficient oxygen reduction reaction (ORR) electrocatalyst for polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs) via wet chemical reduction of Pt and Ti precursors with heat treatment at $800^{\circ}C$. X-ray diffraction analysis confirmed that the prepared electrocatalysts with Ti precursor molar compositions of 40% (PtTi40) and 25% (PtTi25) had ordered $Pt_3Ti$ and $Pt_8Ti$ structures, respectively. Comparison of the ORR polarization before and after 1500 electrochemical cycles between 0.6 and 1.1 V showed little change in the ORR polarization curve of the electrocatalysts, demonstrating the high stability of the PtTi40 and PtTi25 alloys. Under the same conditions, commercial carbon-supported Pt nanoparticle electrocatalysts exhibited a negative potential shift (10 mV) in the ORR polarization curve after electrochemical cycling, indicating degradation of the ORR activity.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.364-374
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• 2010

Design of a reformer consisting of combustion chamber and reforming chamber was investigated for a 1 kW and a 5 kW polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC), respectively, using the computational fluid dynamics (CFD). First, the 1kW reformer was considered to obtain the reliability of the numerical study. It was modeled, calculated and compared with experimental data. Second, the 5kW reformer was considered for a geometric study. Three tip sizes (35, 40, and 45 mm) and five aspect ratios was selected. It was found that the optimum was at tip sizes of 40 and 45 mm, at aspect ratios of -10% and -20% of the standard length.