분리형 연료전지셀

H Horizon

2021.08.26 22:02 1,663 0

실험을 통해 과학이 재미있어집니다. Educational Kits

2022 분리형 연료전지셀 (KOO-0353S)

✔ 체결과 분해를 하며 마음껏 실험해보시기 바랍니다.

완전히 몰입된 수업을 원하신다면 호라이즌의 분해조립용 연료전지키트를 사용해보시기 바랍니다. 직접 MEA 를 제작하고 실험해보고 다양한 데이터를 저장 할 수 있습니다. 연료전지의 전압을 체크하고 기록할 수 있는 Measurement Kit / Electrolyzer 셀도 함께 구매가 가능합니다.

포함 내역:
l 0.3 mg/cm2 Pt를 포함하는 분해 가능한 연료 전지

Specification

Dimensions (W x H x D)	85mm x 65mm x 65mm
Voltage	0.4 – 0.9V
Current in Oxygen mode	Max. 1500mA
Current in Air mode	Max. 800mA
Rated output for oxygen mode	0.3W

분리형 연료전지의 작동원리 (Technical Principle)

호라이즌코리아에 의해 제공되는 PEM 수전해셀을 통한 연계발전도 가능합니다. 분리형 연료전지는 단순하게 작동하며, 고분자 전해질 막 기술을 가지고 있습니다. 고분자 전해질막 연료전지 (PEMFC)는 양성자 전도성 고분자막을 의미합니다. PEM 연료전지는 수소와 산소로 작동하며, 연료전지 내부의 전기화학적 에너지 변환은 실질적으로 물 전기분해의 역전현상과도 같습니다.

분리형 연료전지는 고분자 전해질막 기술을 사용합니다. 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC)는 양성자 전도성 고분자막을 의미합니다. PEM이라는 용어는 "양성자 교환막"을 의미합니다. PEM 연료 전지는 수소와 산소로 작동합니다. PEM 연료 전지 내부의 전기화학적 에너지 변환은 실질적으로 물 전기분해의 역전현상이라고 보시면 됩니다. 양극에서 수소 분자는 양전하를 띤 수소 이온으로 산화되어 전자를 방출합니다. 수소 이온은 이온 전도성 고분자 전해질막(전해질)을 통해 음극으로 확산됩니다. 음극에서 수소 이온은 산소 및 전도체를 통해 공급된 전자와 반응하여 물을 형성합니다. 양극과 음극이 전기 전도체(예: 전기 모터)로 연결되면 전자가 양극에서 음극으로 흐릅니다 (전류).

연료 전지 반응 동안 일어나는 과정을 보여주는 (고분자 전해질) 막 전극 접합체의 단면

전류 전도손실 (과전압)은 연료전지가 작동 중에 발생하곤 합니다. 반응억제실험, 내부저항실험 또는 불충분한 가스확산실험 등으로 연료전지의 다양한 변동성을 확인해보실 수 있습니다. 싱글셀에 대해 일반적으로 0.4볼트와 0.9볼트 사이에 있는 더 낮은 셀 전압으로 이어집니다. MEA (Membrane Electrode Assembly)는 PEM 연료전지의 핵심부품입니다. 멤브레인은 미세하게 분포된 백금촉매로 코팅되어 있습니다 (cm2당 약 0.1 – 0.5mg의 백금로딩함). 멤브레인 이러한 방식으로 코팅된 전극은 후속공정에서 연료전지의 다공성 탄소 전극으로 압착됩니다. 이것이 바로 전기/전기 접촉을 생성합니다. 접촉압력에 의해 고분자 전해질막은 부분적으로 다공성 전극 구조로 확장되어 기체 / 촉매 / 전해질 계면을 형성합니다. 촉매는 기체, 양성자 전도체(고분자 전해질 막) 및 전자 전도체(전극)와 동시에 접촉해야 합니다. 여기에서 전기화학 반응이 발생합니다(그림 4, 오른쪽). 수소와 산소는 반응 중에 촉매적으로 전환됩니다. 전극 자체는 영향을 받지 않습니다. 백금 입자는 효과가 증가하는 촉매 센터로 기능합니다.

분리형 연료전지의 성능곡선 (Performance Curve)