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수전해용 이오노머 분자동역학 모델 개발
Development of Molecular Dynamics Model for Water Electrolysis Ionomer
- 강호성;
- 박치훈;
- 이창현
초록
본 연구에서는 수전해용 ionomer의 분자동역학 전산모사 모델 제작을 위하여, 과량의 물 분자가 존재하는 수전해시스템의 특성을 반영한 ionomer 모델을 제작한 후, 기존 연료전지용 전해질막 전산모사 조건에 맞춰 제작한 ionomer 모델과비교하였다. 최종적으로 얻어진 모델은 과불소계 ionomer의 중요 특징 중 하나인 명확한 상분리 및 수화채널이 관찰되었으며, 과량의 물 및 높은 운전 온도 조건에서도 물에 녹지 않고 안정된 구조를 나타내었다. 제조된 ionomer 모델에서는 과량의 물분자로 인한 이온 희석 효과로 이온 전달 성능 감소가 나타났으며, 반대로 수소 기체의 투과는 더 증가할 것으로 분석되었다. 따라서 이러한 수전해 시스템의 특성을 반영한 수전해용 ionomer 분자 구조 설계 전략이 필요하고, 분자동역학 전산모사 연구 시에도 이를 감안한 수전해용 ionomer 모델 제작이 필요하다.
키워드
water electrolysis system; ionomer; molecular dynamics; excessive water uptake; ion and hydrogen transport properties
- 제목
- 수전해용 이오노머 분자동역학 모델 개발
- 제목 (타언어)
- Development of Molecular Dynamics Model for Water Electrolysis Ionomer
- 저자
- 강호성; 박치훈; 이창현
- 발행일
- 2020
- 저널명
- 멤브레인
- 권
- 30
- 호
- 6
- 페이지
- 433 ~ 442