Demand for alternative and renewable energy source steadily increases because of depletion of fossil fuels and environmental pollution problems. Under this circumstance, advances toward hydrogen economy are on the rise all over the world, and demands are increased for stable generation and supply of energy by enhancing performance and stability of proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) which is one of the most important technologies in hydrogen economy. In the PEMFC system, water is essential matter and it is related to performance and durability directly and complexly. So, managing water is one of the most important factors for PEMFC research, and many studies on various fields are conducted to achieving this purpose. In this thesis, water in PEMFC is properly managed through controlling the electrode catalysts, which are the key component of membrane electrode assembly (MEA), under low humidity condition and hydrogen starvation condition.
화석 연료의 고갈과 환경 오염 문제의 대두로 대체에너지에 대한 수요가 급증하고 있다. 이러한 분위기 하에서 세계적으로 수소 경제로의 발전에 박차를 가하고 있으며, 수소 경제에서 핵심 기술 중의 하나인 양성자 교환막 연료전지(PEMFC)의 성능 및 내구성 향상을 통한 안정적인 에너지 생산에 대한 요구가 커지고 있다. PEMFC에서 물은 반드시 필요하고 복잡한 거동을 보이시 때문에 물 관리 최적화는 PEMFC의 성능과 내구성에 크게 관여하는 중요한 요소이다. 따라서 PEMFC의 효율적인 물관리를 위하여 다양한 분야에서 많은 연구들이 진행되어 오고 있다. 본 학위논문에서는 PEMFC 성능과 내구성에 핵심적인 역할을 하는 전극 촉매를 적절히 조절함으로써 저가습 조건과 수소 부족 조건에서 PEMFC에서의 물 관리를 적절히 이루었고 그 내용에 대해서 다루고자 한다.
