• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.257-265
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• 2001

Placing a hydrogen conducting, methanol impermeable metallic barrier like palladium (Pd) is a well-known method for preventing methanol crossover through solid polymer electrolyte for direct methanol fuel cells (DMFC). Applying a bias potential between the anode and the barrier can further develop this concept so that the hydrogen transfer rate is enhanced. Since hydrogen diffuses in Pd as atomic form while it moves through nafion electrolyte as ion, it has to be reduced or oxidized whenever it passes the interface formed by Pd and the electrolyte. We performed experiments to measure the hydrogen transport through the Pd membrane placed in Nafion electrolyte of hydrogen/oxygen fuel cell (PEMFC). Applying a bias potential between the hydrogen electrode of the cell and the Pd membrane facilitated the hydrogen passage through the Pd membrane. The results show that the cell current measured with the Pd membrane placed reached almost 40 % the value measured with the cell without Pd membrane. It was found that the current flown through the bias path is only a few percent of the cell current.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2003년도 The 4th Korea-Italy Workshop
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• pp.29-32
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• 2003

Polymer electrolyte membranes are developed for the applications to facilitated transport membranes, fuel cells and solar cells. The polymer electrolyte membranes containing silver salt show the remarkably high separation performance for olefin/paraffin mixture in the solid state; the propylene permeance is 45 GPU and the ideal selectivity of propylene/propane is 15,000. For fuel cell membranes, the effects of the presence and size of the proton transport channels on the proton conductivity and methanol permeability were investigated. The cell performance for dye-sensitized solar cells employing polymer electrolytes are measured under light illumination. The overall energy conversion efficiency reaches 5.44 % at 10 ㎽/$\textrm{cm}^2$, to our knowledge the highest value ever reported in the polymer electrolytes.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권8호
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• pp.2141-2142
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• 2010

• 공업화학
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• 제16권1호
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• pp.144-149
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• 2005

Poly(ether ether ketone)을 설폰화시킨 후 poly(ether sulfone) (PES)과 다양한 조성으로 혼합하여 블렌드 막을 제조하였고, 직접메탄올 연료전지(DMFC; Direct Methanol Fuel Cell)용 고분자 전해질 막으로의 응용 가능성을 살펴보기 위하여 조성의 변화에 따른 메탄올 투과도, 수소 이온 전도도, 이온 교환 용량, 그리고 함수율의 변화를 살펴보았다. Sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK)의 경우 수소 이온 전도도는 비교적 우수하였으나 메탄올 투과도 역시 비교적 높았다. 그러나, PES의 양이 증가함에 따라 수소 이온 전도도보다 메탄올 투과도가 급격히 감소하여서 PES의 양이 40%일 때 가장 좋은 선택성을 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.278-281
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• 2009

Proton exchange membrane is the key material for proton exchange membrane fuel cells (PEMFC). Currently widely-used perfluorosulfonic acid membranes have some disadvantages, such as low thermal stability, easy swelling, excessive crossover of methanol and high price etc. Other membranes, including sulfonated polymer, radiation grafted membranes, organic-inorganic hybrids and acid-base blends, do not satisfy the criteria for PEMFC, which set a barrier to the development and commercialization of PEMFC. Pore-filling type proton exchange membrane is a new proton exchange membrane, which is formed by filling porous substrate with electrolytes. Compared with traditional perfluorosulfonic acid membranes, pore-filling type proton exchange membranes have many advantages, such as non- swelling, low methanol permeation, high proton conductivity, low cost and a wide range of materials to choose. In this research, preparation methodology of pore-filling membranes by particularly using all hydrocarbon polymers and fuel cell performances with the membranes are evaluated.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2004년도 수소연료전지공동심포지움 2004논문집
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• pp.177-180
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• 2004

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.325-343
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• 2023

직접 메탄올 연료전지(direct methanol fuel cell, DMFC)는 연료의 개질 없이 메탄올 연료를 공급하여 수소이온과 전자 생성을 통해 전류를 생산하는 에너지 변환 장치이다. 현재 DMFC에 적용되고 있는 고분자 전해질 막(polymer electrolyte membrane, PEM)은 높은 수소이온 전도도와 물리화학적 안정성을 갖는 과불소화계 이오노머를 활용한 PEM이지만, 높은 메탄올 투과율과 분해 시 발생되는 환경 오염 물질 등의 문제로 인해 신규 소재 개발이 요구되고 있다. 최근 들어, 과불소화계 이오노머에 비해 낮은 연료 투과율 및 우수한 물리화학적 안정성을 갖는 탄화수소계 고분자 기반 PEM을 DMFC에 적용하는 연구들이 보고되고 있다. 본 총설에서는 탄화수소계 고분자 기반 PEM 중 1) 친수성/소수성 영역의 뚜렷한 나노 상분리 구조를 나타내는 가지형 공중합체를 합성하여 수소이온 전도성과 메탄올의 선택도를 향상시킨 연구, 2) 제막 단계에서 가교 구조를 도입하여 메탄올 투과율을 감소시키고 치수 안정성을 향상시킨 연구, 3) 유/무기계 첨가제 및 다공성 지지체를 도입하여 성능을 개선한 복합 막 개발 연구에 대해 소개하고자 한다.

• 전기화학회지
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• 제4권2호
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• pp.65-69
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• 2001

상온$\cdot$상압에서 운전되는 휴대전원용 연료전지 시스템에서 연료에 따른 애노드와 캐소드의 전위특성과 알코올 크로스오버의 영향 및 운전에 적합한 알코올 연료의 농도를 확인한 결과, 고분자 전해질 막을 통한 액상연료의 크로스오버는 메탄올, 에탄올, 그리고 이소프로필 알코올 모두에서 발생하였고, 고정형 연료시스템을 적용한 단위전지의 성능은 4.5 M의 메탄올이 0.23V에서 $31mW/cm^2$로 가장 우수하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.143.2-143.2
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• 2010

Therefore, with this development assignment we'd like to develop the hybrid system combining 800W DMFC (Direct Methanol Fuel Cell) and 1.6kW of Lithium secondary battery pack which can be applied to the most common small cart. a scooter, to secure the development capability of hundreds of Watts DMFC, the high-capacity Lithium secondary battery pack, the technology of BMS (Battery Management System) and the development technology of hybrid system. DMFC, in fact, has lower energy efficiency than PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell); however, it has several advantages in terms of fuel storage and use. It is pretty easy to be stored and used without any additional colling and heating devices because of its insensitive liquid methanol to temperature. In conclusion, DMFC system is the most suitable device for small mobile vehicles.

• 전기화학회지
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• 제5권2호
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• pp.68-73
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• 2002

상용 고분자 전해질인 Nafion 115 및 Nafion 117막 위에 do magnetron sputtering방법으로 Pd박막을 다양한 두께로 증착한 다음, 개질된 고분자 전해질 막의 morphology, proton 전도도(conductivity), 메탄을 투과도(permeability)를 측정하였으며, membrane and electrode assemblies(MEA)를 구성하여 DMFC 단위전지 성능을 측정하였다. Pd 박막은 Nafion막이 지니고 있는 단점인 메탄을 crossover에 대한 barrier로서 작용하였지만, 동시에 Nafion막의 고유 특성인 proton전도도의 감소를 가져왔다. Pd박막에 의하여 개질된 Nafion막의 메탄올에 대한 투과도와 proton전도도는 Nafion 막 상에 증착된 Pd 박막의 두께가 증가할수록 직선적으로 감소하는 경향을 나타냈다 개질된 Nafon 막을 사용하여 제작한 direct methanol fuel cell(DMFC)단위전지의 성능은 전체적으로 약간 저하되었다.