연료전지

󰁰 고분자 전해질 연료전지란 무엇인가?

정의
고분자 전해질 연료전지는 연료(수소)의 화학에너지가 전기에너지로 직접 변환되어 직류 전류를 생산하는 능력을 갖는 전지(Cell)로 정의되며, 종래의 전지와는 다르게 외부에서 연료와 공기를 공급하여 연속적으로 전기를 생산한다.
고분자 전해질 연료전지의 기본 개념

고분자 전해질 연료전지 개념도
고분자 전해질 연료전지의 기본 개념은 수소와 산소의 전기화학 반응에 의하여 물이 생성되며, 동시에 발생하는 전기를 이용하는 것으로 설명할 수 있다.
위의 그림에서 보는 바와 같이 수소는 연료극(Anode)으로 공급되고 산소는 공기극(Cathode)으로로 공급된다. 연료극으로 공급된 수소는 전극촉매상에 수소이온(H+)과 전자(e-)로 분해되고, 이 중 수소이온만이 선택적으로 고분자 전해질막을 통과하여, 공기극으로 전달된다. 동시에 전자는 외부도선을 통해서 공기극으로 이동하는데, 이들이 공기극에 공급된 산소와 만나서 물을 생성하는 반응을 일으킨다. 이때에 일어난 전자의 흐름으로 인해 전류가 생성되고, 물생성 반응에서 열도 부수적으로 발생한다. 이렇게 생성된 전류는 직류 전류로써, 직류…(생략)