공업화학실험 태양/연료전지 예비보고서

소개글

공업화학실험 태양전지, 연료전지 예비보고서입니다.

목차

<PEMFC>
1. 실험목적
2. 기본이론조사
ⅰ) 연료전지 및 PEMFC의 정의와 기본원리, 구조, 특징
ⅱ) PEMFC에서 쓰이는 고분자전해질(Membrane)의 구조와 특징 및 역할
ⅲ) Three Phase boundary(3상계면)이란? 그 역할은?
ⅳ) 연료전지의 성능을 개선시키는 방법에 대해서 기술하시오.(2가지 이상)
ⅴ) 연료전지의 최근동향


<DSSC>
1. 실험목적
2. 기본이론조사
ⅰ) 태양전지 및 DSSC(Dye sensitized Solar Cell)의 정의와 기본원리, 구조
ⅱ) 태양전지 기본 용어 조사
ⅲ) TiO2의 Phase 및 물질 특성

본문내용

<PEMFC>
1. 실험목적
신재생에너지인 고분자전해질 연료전지와 염료감응 태양전지의 제작 및 성능 측정을 통해 에너지 변환 기술에 대해 이해한다.

2. 기본이론조사
ⅰ) 연료전지 및 PEMFC의 정의와 기본원리, 구조, 특징
1-① 연료전지의 정의
- 천연 가스와 메탄올 등의 연료로부터 수소를 취득, 대기 중의 산소와 반응시켜 전기를 만드는 발전 방식이다. 전기화학에너지의 직접 변환에 의해 고효율(발전 효율이 대단히 높아 40~60% 정도이며, 반응과정에서 나오는 배출열을 이용하면, 최대 80% 가까이 에너지로 바꿀 수 있다), 고전력 밀도의 에너지를 생산하는 차세대 청정 발전장치로 촉매, 전해질막, 전극, 분리판, 패키징, 시스템 조합, 출력제어, BOP(Balance of Plant) 그리고 다양한 형태의 연료개질 기술을 접목시킨 차세대 고밀도 에너지 시스템이라 할 수 있다.

1-② 기본원리 및 구조
Anode(연료극, 음극)
H2 → 2H+ + 2e-
Cathode(공기극, 양극)
½O2 + 2H+ + 2e- → H2O

- 연료전지는 두 전극(연료극, 공기극)과 이들 사이에 있는 전해질로 구성된다. 연료극(Anode)에 유입된 수소는 전극촉매에 의해 산화되어 양자(H+)와 전자(e-)로 분리되며, 분리된 양자는 전해질 막을 통해, 전자는 외부회로를 통해 공기극(Cathode)으로 서로 다른 경로로 이동한 후, 공기극으로 유입된 산소와의 환원반응에 의해 물, 열과 전기에너지가 생성된다. 연료전지의 구조는 그림과 같이 전해질을 사이에 두고 두 전극이 샌드위치의 형태로 위치하며 두 전극을 통하여 수소이온과 산소이온이 지나가면서 전류를 발생시키고 부산물로서 열과 물을 생성한다.

참고 자료

없음