Highly selective porous separator with thin skin layer for alkaline water electrolysis
2022 · Journal of Power Sources
저자
Sohee Kim, Jae Hee Han, Jinok Yuk, Songmi Kim, Yuho Song, Soonyong So, 이규태 (Kyu Tae Lee), Tae‐Ho Kim
연구주제
Fuel Cells and Related Materials · Electrocatalysts for Energy Conversion · Membrane-based Ion Separation Techniques
NTIS 과학기술표준분류
가장 가까운 분류(에너지/자원 > 신재생에너지 > 수소)가 화학·화공 범위 밖이다. 배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩.
AI 연구 키워드·방법
알칼라인 수전해 hydrogen crossover 다공성 분리막
ultrasonic spray coating
키워드 (OpenAlex)
porous separator alkaline water electrolysis hydrogen permeation ultrasonic spray coating bubble point pressure ionic resistance KOH electrolyte hydrogen separation
초록
Advanced porous separators with thin selective skin layers to reduce the hydrogen permeation are developed for applications in alkaline water electrolysis. A thin skin layer based on crosslinked polyvinyl alcohol (cPVA) is fabricated on a porous substrate by a facile and scalable ultrasonic spray coating process. As the number of ultrasonic spraying cycles increases, the resulting separator demonstrates a decrease in the large-diameter pore fraction, an increase in the bubble-point pressure, and a reduction in the hydrogen permeability without a significant increase in the areal resistance. As a result, the optimized separator with a cPVA skin layer combines a low ionic resistance of 0.267 Ω cm2, a high bubble point pressure of 2.71 bar, and a low hydrogen permeability of 1.12 × 10-11 mol cm-2 s-1 bar-1. The electrolytic cell assembled with cPVAZ-30 achieves current densities of 861 mA c…
이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2022 | 알칼라인 수전해용 기공 정밀 제어형 다공성 분리막 개발 | 기획재정부 | 수소에너지혁신기술개발 | 한국화학연구원 | 범위 밖 |
| 2022 | 수소연료전지용 불소 원천소재 및 전해질막 개발 | 과학기술정보통신부 | 나노소재기술개발 | 한국화학연구원 | 범위 밖 |
| 2022 | 독립형(Off-grid) 에너지 변환·저장 융합소재 기술 | 과학기술정보통신부 | 한국화학연구원연구운영비지원(소부장회계) | 한국화학연구원 | – |
| 2022 | 화공분야연구인력양성사업단 | 교육부 | 4단계두뇌한국21사업(R&D) | 서울대학 | – |
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