Fabrication of membrane electrode assemblies by low temperature decal methods

저온 전사법을 이용한 고성능 MEA 제조

  • Cho, Jae-Hyoung ;
  • Kim, Jang-Mi ;
  • Prabhuram, Joghee ;
  • Hwang, Sang-Youp ;
  • Ahn, Dong-June ;
  • Ha, Heung-Yong ;
  • Kim, Soo-Kil
  • 조재형 (한국과학기술연구원) ;
  • 김장미 (한국과학기술연구원) ;
  • ;
  • 황상엽 (한국과학기술연구원) ;
  • 안동준 (고려대학교) ;
  • 하흥용 (한국과학기술연구원) ;
  • 김수길 (한국과학기술연구원)
  • Published : 2008.10.16

Abstract

본 연구에서는 저온 데칼 전사법을 이용하여 막 전극 접합체(Membrane Electrode Assembly, MEA)를 제조하였다. 제조된 MEA는 직접 메탄올 연료 전지(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC)를 이용하여 성능 테스트를 하였다. 저온 데칼 전사법은 $140^{\circ}C$의 낮은 온도에서 촉매 층을 데칼 기판에서 멤브레인으로 전사시키고, 전사된 촉매 층의 표면에 형성되는 것으로 알려진 이오노머 스킨 층의 형성을 막기 위해 이오노머/촉매/카본/기판의 구조로 되어 있는 데칼 기판을 사용한다. 저온 데칼 전사법으로 제조 된 카본 층이 있는 MEA의 DMFC 성능이 카본 층이 없이 데칼 전사법으로 제조된 MEA나 전통적인 고온 데칼 전사법으로 제조된 MEA, 또는 직접 스프레이 코팅법으로 제조된 MEA의 성능보다 높게 나온 것을 알 수 있다. 저온 데칼 전사법으로 제조된 MEA의 DMFC 성능이 향상된 것은 촉매 층 위에 이오노머 스킨이 형성되지 않아 반응물의 확산이 원활하게 이루어지기 때문이다. 이를 위한 특성 분석으로 EIS, CV를 측정하였다.