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소형 전동차에 적용된 직접 메탄올 연료전지 시스템의 설계 및 동특성
조영래(Youngrae Cho),임성엽(Seongyop Lim),김상경(Sang-Kyung Kim),백동현(Dong-Hyun Peck),이병록(Byung-Rok Lee),이봉도(Bong-Do Lee),정두환(Doo-Hwan Jung),유지윤(Ji-Yoon Yoo) 한국자동차공학회 2009 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2009 No.11
In this study, a direct methanol fuel cell (DMFC) system was developed for a small electric vehicle (DM-mini V501). DMFC stack was designed and manufactured in Korea Institute of Energy Research (KIER). Also a self-made fuel recirculation and water management system was adopted, and the controller to control power distribution and BOP operation was developed. Nominal power of the DMFC stack was 500 W at 31.5V. In this DMFC/battery hybrid system, DMFC is the major power source, supplemented by battery (18Ah, 24V) for starting up and high peak power supporting. The dynamic response of power sources is under testing. The results showed that the fuel cell system is capable of tracking transient signals with sufficient fidelity such that it should be applicable for use in a load-following mode for small electric vehicle.
CrN 코팅 STS 금속분리판의 부식 특성과 DMFC 성능 평가
이세희(Lee, Se-Hee),박영철(Park, Young-Chul),임성엽(Lim, Seongyop),김상경(Kim, Sang-Kyung),정두환(Jung, Doo-Hwan),최세영(Choi, Se-Young),백동현(Peck, Dong-Hyun) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.06
본 연구는 스테인리스 스틸(STS)을 직접메탄올 연료전지(DMFC)용 바이폴라 플레이트에 적용하기 위한 것이다. 약산성의 연료전지 환경에서 부식저항성을 향상시키고자 오스테나이트계 STS 316L과 페라이트계 STS 430에 UBM(unbalanced magnetron) DC sputter로 CrN 코팅막을 제작하였다. CrN이 코팅된 스테인리스 스틸은 부식특성, 접촉 저항 및 접촉각 등을 측정하여 무 코팅의 스테인리스 스틸과 특성을 비교하였다. 그리고 이들 재료의 연료전지(DMFC) 적용 가능성을 알아보기 위하여 단위전지로 제작하여 연료전지 성능 등을 측정하고 평가하였다. 무 코팅 스테인리스 스틸(STS 316L, STS 430)과 CrN 코팅 스테인리스 스틸의 부식저항 특성은 동전위와 정전위 실험으로 조사하였다. 동전위 부식 실험은 -0.4~1.0 V로 0.001 M의 황산용액 또는 메탄올을 첨가하여 질소 또는 공기의 환경에서 실험을 실시하였으며, 정전위 부식 실험은 0.4 V 또는 0.6 V에서 진행하였다. 연료전지의 단전지 측정은 실제 DMFC의 운전조건에서 실시하였다. 부식실험과 단전지 실험 전/후 메탈 바이폴라 플레이트의 조직 변화는 SEM을 통해 관찰하였고, 부식산화물의 화학적 조성과 메탈 바이폴라의 표면은 EDS를 이용하여 측정하였다.
Impurities in the methanol fuel on the performance of direct methanol fuel cell
백동현(Peck, Dong-Hyun),이재혁(Lee, Jae-Hyuk),박영철(Park, Young-Chul),임성엽(Lim, Seongyop),김상경(Kim, Sang-Kyung),정두환(Jung, Doo-Hwan) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.06
The impurities in the methanol fuel that is used for direct methanol fuel cell (DMFC) could greatly affect the performance of membrane electrode assemblies (MEA). The most common impurities in the commercial methanol fuel are mainly ethanol, acetone, acetaldehyde, or ammonia. In this study, the effect of impurities in methanol fuel was investigated on the performance of MEA. The MEA for DMFC were prepared using a semi-automatic bar-coating machine, which can prepare the catalyst layer with uniform thickness for MEA. As a result, a single cell supplied with one of the 6 different kinds of methanol fuels showed a significant degradation of the fuel cell performance. The most common impurities in the commercial methanol fuel is mainly ethanol, acetone, acetaldehyde, or ammonia. The effects of the kind and the concentration of impurities in the methanol fuels were investigated on the performance of MEA for DMFC. We will propose the optimum compositions and limit concentration of impurities in methanol fuel for high performance of MEA for DMFC.