ISSN : 1226-0088(Print)
ISSN : 2288-7253(Online)
ISSN : 2288-7253(Online)
Membrane Journal Vol.25 No.2 pp.171-179
DOI : https://doi.org/10.14579/MEMBRANE_JOURNAL.2015.25.2.171
DOI : https://doi.org/10.14579/MEMBRANE_JOURNAL.2015.25.2.171
Perfluorinated Sulfonic Acid Ionomer-PTFE Pore-filling Membranes for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells
April 9, 2015
April 23, 2015
April 23, 2015
Abstract
Perfluorinated sulfonic acid ionomers (PFSAs) have been widely as solid electrolyte materials for polymer electrolyte membrane fuel cells, since they exhibit excellent chemical durability under their harsh application conditions as well as good proton conductivity. Even PFSA materials, however, suffer from physical failures associated with repeated membrane swelling and deswelling, resulting in fairly reduced electrochemical lifetime. In this study, pore-filling membranes are prepared by impregnating a Nafion ionomer into the pore of a porous PTFE support film and their fundamental characteristics are evaluated. The developed pore-filling membranes exhibit extremely high proton conductivity of about 0.5 S cm-1@90°C in liquid water.
Polymer electrolyte membrane fuel cell, Pore-filling membrane, Perfluorinated sulfonic acid ionomers, Polytetrafluoroethylene support film, Proton conductivity
고분자전해질연료전지용 과불소계 술폰화 이오노머-PTFE 강화막
초록
과불소계 술폰화 이오노머(perfluorinated sulfonic acid ionomers; PFSAs)는 뛰어난 수소이온전도성과 높은 내화 학성으로 인해 고분자 전해질 연료전지(polymer electrolyte fuel cells)용 고체전해질로 널리 사용되고 있다. 그러나 PFSA 전 해질은 가습-건조조건에서 연료전지가 구동에 따라 반복적인 팽윤-수축으로 인해 전극층이 전해질로부터 탈리되어 전기화학 적 수명특성이 감소되는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 다공성 PTFE support film의 기공특성에 대한 이해를 바탕으 로 기공구조 내 나피온 이오노머를 함침시키는 강화막을 제조하였고, 기본특성을 평가하였다. 제조된 강화막은 매우 높은 수 소이온전도도(~0.5 S cm-1@90°C in liquid water)를 나타내었다.