Study of Characteristic of Covalent Cross-linked SPEEK/Silane 4wt%/Cs-substituted MoPA/Ceria hybrid Membrane for Water Electrolysis
Ceria 첨가에 따른 수전해용 공유가교 CL-SPEEK/Silane 4wt%/Cs-MoPA/Ceria 복합막의 특성 연구

Seunghee Oh, Daeyong Park, Sungha Hwang, Daejin Yoon, Yunsun Oh, Sangbong Moon, Janghoon Chung
2014 Transactions of the Korean hydrogen and new energy society  
>> Ceria (CeO2) was used to increase the durability of the membrane in the polymer electrolyte membrane water electrolysis (PEMWE) circumstance. The sulfonated polyether ether ketone (SPEEK) as polymer matrix was prepared in the sulfonation reaction of polyether ether ketone (PEEK) to improve electrochemical characteristics. After sulfonation reaction, the organic-inorganic blended composite membranes were prepared by means of sol-gel casting method with loading the highly dispersed CeO2 and
more » ... spersed CeO2 and Cs-substituted molybdophosphoric acid (Cs-MoPA) with cross-linking agent (tetrapropyl orthosilicate). Consequently, the composite membrane CL-SPEEK/Silane 4wt%/Cs-MoPA/Ceria(1%) showed the improved characteristics such as 82% of water content, 0.11136 S/cm of proton conductivity at 80℃, 55.50 MPa of tensile strength and 4.37% of breeding out of MoPA. 1. 서 론 수소는 그 양이 한정적이지 않고, 저장이 가능하 며 직접수송이 가능하고, 연료전지를 통해 수소를 공 기 중의 산소와 반응시켜 직접 전기에너지를 얻을 수 있기 때문에 현재 활발히 연구되고 있으며, 화석 연료보다 더 높은 에너지 효율을 가진다 1) . 여러 가지 수소 제조 기술 중에서 고분자 전해질 막 수전해(polymer electrolyte membrane water electrolysis; PEMWE) 기술은 수소를 제조하는 가장 간편 하고 효율적인 방법이다. 또한 높은 전류밀도에서 운 전이 가능하고, 적은 저항 손실 등의 장점을 가진다 2) . 현재 PEM 수전해 셀에 가장 많이 사용되는 막은 dupont사의 Nafion 막으로 과불소계 고체 고분자 전 해질 막이다. 그러나 과불소계 막은 가격이 비싸고, 2. P. Millet, N. Mbemb, S. A. Grigoriev, V. N. Fateev, A. Aukauloo and C. Etiévant, "Electrochemical perfomances of PEM water electrolysis cells and perspectives", Int. cross-linked sulfonated poly(ether ether ketone)/ tungstophosphric acid composite membranes for water electrolysis application",
doi:10.7316/khnes.2014.25.6.561 fatcat:g4p6xwux2fe55f5tm5qjnxt2pq