2P-380 : PEM 수전해 확산층 표면 특성에 따른 전기화학적 성능 평가 및 분석

PEM(Polymer electrolyte membrane) 수전해 기술은 전해질과 분리막으로 고체 고분자 전해질 막을 이용하여 물을 산소와 수소로 전기 분해하는 기술로서 환경 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 수소 생산의 유망한 방법으로서 대두되고 있다. PEM 수전해는 향후 고분자 분리막, 확산층, 촉매 연구에 따라 물 전기분해시 발생하는 전압 손실을 줄임으로써 고전류밀도에서 효율적으로 운전이 가능할 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 titanium 확산층의 표면 특성 중 하나인 친수성을 개선하여 과전압을 줄이고자 하였다. 친수성을 개선하기 위하여 화학적, 물리적 방법을 적용하였다. 화학적 방법으로는 Titanium 확산층을 50~200°C 온도 범위에서 열처리하였으며, 물리적 방법으로는 sand paper를 사용한 polishing 방법을 사용하였다. 준비된 확산층은 water contact angle을 측정하여 친수성 정도를 분석하였으며, SEM, EDS, XPS 분석을 통하여 물리화학적 분석을 진행하였다. 전기화학적 분석으로는 I-V polarization, HFR 을 진행하여 성능 개선 여부를 확인하였다.