연료전지의 종류
1. 들어가며
연료전지에 쓰이는 전해질은 여러가지가 있는데, 쓰이는 전해질에 따라 연료전지의 특성이 크게 달라지므로 연료전지들을 전해질에 따라 분류하여 살피는 것이 편리하다.
2. 인산연료전지
이것은 산을 전해질로 쓰는 연료전지의 대표적인 것으로 이제까지 대용량 발전시설로 개발된 연료전지는 이 부류에 속한다. 85% 혹은 그 이상 농도의 인산을 쓰며 압력(~8atm)하에서 200oc 정도의 온도에서 일하도록 된 것이 보통이다. 온도를 상온보다 높게 하는 것은 많은 전류의 출력이 필요할 때는 반응속도가 빨라야 하기 때문이다.다른 연료전지에서와 마찬가지로 수소연료의 산화는 비교적 빠르나 산소의 환원반응이 느려서 한계요인이 되고 있다. 뜨거운 인산에 산소의 용해도가 적기 때문에 산소의 확산속도도 한계요인이 된다. 전극은 탄소와 Teflon 혼합체로 된 다공성 구조위에 50A 정도 크기의 백금 알맹이들을 입힌 것을 쓰는 것이 보통인데 백금의 양은 전극면적 1cm2 당 수mg 정도를 쓰고 있다.
현재 미국과 일본에서는 여러개 연료전지의 집단으로 된 발전시설로서 40kW 시설, MW급 시설들이 여러군데 설치되어 운전되고 있다.이런한 대용량 시설들은 전력회사들의 피크타임 보충용으로 개발되고 있다. 진한 인산은 전기전도도가 낮은 점, 연료중 불순물로 존재하는 CO, H2S 등에 의한 전극의 촉매 능력손실(poisoning) 등이 이 연료전지의 문제점이다. 장기간 사용할 때 전극의 백금 알맹이들의 엉겨붙음도 문제이다.
3. 알칼리 연료전지
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2012.02.17
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