DMFC 연료전지

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목차

요 약

1. 서 론

2. 연료전지의 구성 및 특징

3. 미래형 연료전지
3.1 기존의 연료전지
3.1.1 연료전지의 현황
3.1.2 전해질의 종류에 따른 분류

3.2 미래형 연료전지의 분류
3.2.1. 수소이온전도성 고체전해질 연료전지
3.2.2. 직접탄소 연료전지
3.2.3. 미생물 연료전지
3.2.4. 급속/공기 연료전지
3.2.5. 직접알코올 연료전지

4. 직접메탄올 연료전지(DMFC)
4.1. 직접메탄올 연료전지의 기본원리
4.2. 직접메탄올 연료전지의 구조
4.3. 촉매 및 고체고분자이온교환막
4.3.1 촉매
4.3.1 고체고분자이온교환막

5. DMFC 연구개발 현황
5.1. 기술개발 동향
5.2. 국내외 기술개발 현황
5.3. 기술적 과제와 전망

6. 결 론

7. Reference

본문내용

환경에 관한 관심이 증가하면서 에너지 효율이 높고 환경오염이 적은 연료전지를 개발 하려는 노력이 전 세계적으로 활발히 이루어지고 있다. 연료전지의 가장 큰 장점은 연료를 직접 산화시켜서 전기를 발생시키기 때문에 에너지 변환 효율이 높고, 운전 과정에서 오염물을 발생시키지 않는 깨끗한 전기를 생산한다는 것이다. 직접 메탄올 연료전지 (Direct methanol fuel cell, DMFC)는 수소를 사용하는 고분자전해질 연료전지(PEMFC)와 유사한 구조와 작동원리를 갖고 있으나, 연료로써 수소 대신메탄올을 직접 애노드에 공급하여 사용한다. 따라서 연료공급 체계가 단순하고 전체 장치가간단하여 소형화가 가능하다. 그러나 메탄올을 산화시켜야 하기 때문에 고가의 금속촉매 사용량이 증가하고, 전극의 활성이 낮아서 전력 생산밀도가 작아지는 문제점이 있다. 직접 메탄올 연료전지는 다양한 용도로 사용이 가능하며 특히, 1W 정도의 소형 배터리대체용 전원이나 500W 이하의 휴대용 전원으로의 사용 가능성이 매우 높고, 상당한 성능향상이 이루어진다면 자동차용 엔진으로도 사용이 가능할 것이다. 현재 소형 휴대폰용 배터리는 리튬이온 전지나 리튬-고분자 전지가 사용되고 있으나, 이들 전지는 전기용량이 작아서 사용 시간이 짧으며, 재충전을 하는데 상당한 시간이 필요하다. 또한, 배터리는 수명이 2년 이하이기 때문에 비용도 많이 소요된다. 특히, 갈수록 휴대폰의 기능이 증가되면서 전기소모량이 커지게 되면 배터리의 크기가 커짐으로써 전체 부피가 커져야 하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안으로서 직접 메탄올 연료전지가 대안으로 떠오르고 있다. DMFC는 PEMFC와 동일한 구성요소로 이루어져 있으나, 연료로써 수소 대신 메탄올을 사용하기 때문에 전지의 소형화가 가능하다. 또한, 메탄올만 공급해주면 사용시간을 얼마든지 늘릴 수 있어서 배터리와 같은 용량의 제한이나 충전시간에 따른 불편함이 해소 될 수 있다.

참고 자료

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