[특허 요약] 본 발명은 그래핀폼(graphene foam)을 포함하는 연료전지용 가스유로에 대한 것으로서, 본 발명에 따른 연료전지용 가스유로는 그래핀폼으로 이루어짐으로써 종래의 가스유로와 비교해 물질 수송을 크게 향상시킬 뿐만 아니라, 연료전지의 운전 조건하에서 부식의 우려가 없어 우수한 성능 및 내구성을 가지는 연료전지의 구현에 유용하게 사용될 수 있으며, 특히, 압축시킨(compressed) 그래핀폼은 압축에 의해 보다 작은 면내 기공(in-plane pore)을 가지며 반응물이 유동하기 위한 사형경로(tortuous pathway)를 보다 많이 가져, 반응물의 체류시간(retention time)이 증가하고 기체확산층(gas diffusion layer, GDL)으로 반응물의 확산이 촉진된다. 또한, 그래핀폼이 가지는 큰 면관통 기공(through-plane pore)은 반응물을 촉매층(catalyst layer)의 전 영역으로 수송하는 역할을 하고, 또한, 압축에 의해 가스유로 폭이 감소되어 종래의 막-전극 접합체와 비교해 보다 빠른 유속(flow velocity)이 유도되어 반응과정에서 생성된 수적(water droplet)을 미사용된 반응물 흐름을 통해 외부로 끌어내는 효과가 탁월하다. 그에 따라, 반응물 및 생성물의 물질수송(mass transport)이 향상되었으며, 특히, 고전류밀도 영역에서 전지의 성능이 크게 향상된다.

등록번호

20180058570

출원번호

1020160157712

출원인

강원대학교산학협력단, 서울대학교산학협력단, 기초과학연구원

키워드

fuel cell, graphene foam, flow path, gas flow, graphene