• 전기화학회지
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• 제27권1호
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• pp.32-39
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• 2024

인산형 연료전지(PAFC)의 전기화학적 성능에 영향을 미치는 핵심 부품은 전극 촉매, 전해질 매트릭스 및 기체확산층(GDL) 등이 있다. 또한 전극의 성능 향상을 위해 GDL 위에 미세다공층(MPL)을 적용하는 방법도 있다. MPL은 주로 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)에서 전극 내부의 수분 관리와 접촉 저항 저감을 위한 중간 완화층 역할을 한다. 본 연구에서는 MPL이 PAFC 전극의 성능에 미치는 영향을 확인하기 위해 MPL이 없는 GDL과 MPL을 적용한 GDL로 전극을 제작하여 단위전지의 내부 저항과 분극 곡선을 서로 비교하였다. 본 실험 결과에서 MPL을 적용하였을 때 전극의 출력 밀도가 170.2 mW/cm²에서 192.1 mW/cm²으로 향상되었다. MPL은 PEMFC에서와 같이 PAFC 전극에서도 매트릭스와 전극에서 액체 전해질과 물 관리에 효과적으로 작용하고 전극 내부의 물질 전달이 향상되어 전극 성능이 향상된 것으로 판단된다. 또한, MPL의 적용으로 PAFC 전극의 내부 저항이 감소하였고 장기 운전시에도 안정적인 성능을 지속적으로 유지하는 결과로부터 PAFC 전극에도 MPL을 적용하면 전극 성능을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1989년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.9-11
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• 1989

A phosphoric acid fuel cell ( PAFC ) power plant with a capacity of SKW a.c has been constructed for R & D purposes at KIER under a sponsorship of KEPCO. The PAFC power plant has successfully generated an electricity for the first time in Korea. In the paper, the plant configuration and the experimental results ace reported.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.42-44
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• 1993

As for the organization of actual test facilities, we carried out the conceptual design for the actual test facilities related to PAFC simulater, PCS, distribution feeder, dummy load, measurement system and fault generation equipment.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1873-1875
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• 1999

The effects of electrode and matrix in the PAFC were investigated using AC-impedance spectroscopy. The performance of PAFC was determined by changing external electronic load. AC impedance measurement was carried out as functions of phosphoric acid impregnation temperature. operating temperature and matrix coating method using various cathodes ; 20%Pt/C, 20%Pt-Ni/C, 20%Pt-Co-Ni/C, 10%Pt-Fe-Co/C, and 20%Pt-Fe-Co/C From the analysis of measured impedance data, the interfacial resistance decreased with increasing operating temperature. and with decreasing impregnation temperature. As compared with the alloy catalysts, Pt catalyst showed a lower interfacial resistance. This consist with the cell performance.

• 한국표면공학회지
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• 제29권4호
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• pp.229-237
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• 1996

Porous matrices for PAFC were prepared with chemically synthesized polyaniline powders. Phosphoric acid doped polyaniline showed decreasing electric conductivities as the temperature increased. Above $100^{\circ}C$, it showed negligible conductivities. It was stable in phosphoric acid up to $250^{\circ}C$. SiC powders or SiC whiskers were added to polyaniline to decrease the thermal expansion of polyaniline. 10% of polytetrafluoroethylene(PTFE) was also added as a binder. The bubble pressures and wettabilities of matrices were investigated and compared with the porosities measured by porosimeter. Based on these data, the optimum manufacturing condition was determined. The bubble pressure of the matrix made by adding 25w/o SiC whiskers was 345mmHg, the wettability was 235w/o, and the porosity was 83%. In the unit cell operation, the performances of polyaniline matrices were as good as those of SiC matrices. This result suggested that polyaniline can be a possible candidate for the matrix material of PAFC.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1543-1545
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• 1998

In order to develop PAFC stack technology using 2.000$cm^3$ electrode-matrix, 10kW stack consisted of 63 single cell was fabricated and operated. The operation installation, and control and data acquision system for the 10kW PAFC stack were designed and equipped. The stack showed the performance of 10kW (275A at 36.5V) and uniform distribution of temperature and voltage between the cells.

• 에너지공학
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• 제2권2호
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• pp.187-193
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• 1993

인산형 연료전시에서의 인산 전해질을 지지하기 위한 다공성 메트릭스의 제조는 결합제인 PTFE와 각종입자의 크기를 갖는 SiC분말 또는 whisker를 혼합 사용하여 제작하였다. 메트릭스로서 갖추어야 될 기본조건중에 bubble pressure와 인산 전해질의 함침량은 전지운영시 전극성능에 가장 큰 영향을 미칠것이라 보아 다공성 전극의 pore size보다 작은 pore size를 가지는 메트릭스를 제작하였다. 각종 SiC입자 크기와 PTFE함량에 따라 제작된 matrix의 bubble pressure와 함침량을 측정하였으며 porosimeter를 이용하여 측정된 메트릭스의 다공도와 비교하여 인산형 연료전지에 사용할 수 있는 최적의 메트릭스 조건을 결정하였다.

• 대한전기학회논문지
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• 제43권4호
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• pp.569-579
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• 1994

A 5.9kW phosphoric acid fuel cell(PAFC) power generation system that consists of a reformer, a stack, heat exchangers, an automatic data acquisition and control system was designed, fabricated and analyzed. This system which was firstly fabricated in Korea has been operated for 140 hours with an electricity generation of 684kWh. The PAFC generate electricity in the range of 38-52V and 50-160A and has a typical I-V characteristics of a fuel cell. Using the reformed fuel, the system performance is decreased in some degree due to CO content, compared to using the simulated fuel. At steady state operation condition, the total efficency of this system was 45.2%.

• 공업화학
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• 제4권3호
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• pp.522-529
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• 1993

인산형 연료전지용 전극촉매로 많이 사용되고 있는 고가의 백금촉매의 이용가치를 높이기 위하여 촉매 담지시 백금촉매의 미립화가 매우 중요하다. 따라서 카본블랙상에 고분산화된 촉매의 제조를 위하여, 고전적 함침법, pressing & soaking법, 무전해 도금법 및 콜로이드법의 여러 가지 촉매담지방법에 관하여 연구하였다. 그리고 각 촉매담지방법에 대하여 카본블랙상 백금촉매의 담지수율 및 백금촉매 입자크기를 비교하였다. 담지수율은 DCP로 확인하였으며 입자의 크기는 XRD 및 TEM으로 관찰하였다. 결과 콜로이드방법이 백금촉매를 $30{\AA}$ 이하로 미립화할 수 있는 가장 우수한 촉매담지 방법이었으며 카본 담체에 대한 백금촉매의 담지수율은 99% 이상이었다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2002년도 연료전지심포지움 2002논문집
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• pp.71-76
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• 2002