직접NaBH4/H2O2 연료전지용 금도금 마그네슘 분리판의 제작 및 성능평가

Abstract

직접 수소화붕소나트륨 과산화수소 연료전지의 분리판 재질로서 마그네슘이 연구되었다. 마그네슘은 무게가 가볍고 기계적 강도가 크고 전기 전도도가 좋으며 대량생산이 가능하다. 그러나 마그네슘은 직접 수소화붕소나트륨 과산화수소 연료전지의 운용환경인 산성환경에서 부식되기 쉬운 단점이 있다. 따라서 마그네슘을 부식에 강한 금속으로 도금을 수행하였다. 분리판 재료로 낮은 부식율과 낮은 전기 저항과 화학적 안정성을 고려하여 금, 은 및 크롬이 선정되었다. 단셀로 직접 수소화붕소나트륨 과산화수소 연료전지가 실험되었을때 금도금 마그네슘 분리판이 가장 큰 동력밀도인 141mW/cm2가 발생되었다. 이러한 성능은 116 mW/cm2의 흑연분리판 연료전지보다 우수한 성능을 보여주었다. 또한 금도금의 추가적인 촉매 활성으로 전기화학적 반응을 도와주어 향상된 성능을 얻을수 있었다. 이를 검증하기 위해 단셀의 직접 수소화붕소나트륨 과산화수소 연료전지의 성능 실험에서 MEA의 촉매층 없이 실험하여 최대 동력밀도 33 mW/cm2이 발생되었다. 이상과 같은 실험 결과 금으로 전해도금된 마그네슘 합금 분리판은 하층의 분리판을 보호할뿐 아니라 추가적인 촉매효과로 출력 동력을 증가시킴을 확인 할수 있었다.