펄세닉스와 플러그 파워는 ECS 시카고에서 연료전지 모니터링 분야의 새로운 혁신 기술을 발표할 예정입니다.
수소 동력 엔진이 주류로 자리잡으면서 전기화학 임피던스 분광법(EIS)은 더 지능적인 연료전지 설계, 운영 및 관리를 지원합니다.
미국 수소 시스템 제조업체 플러그 파워(Plug Power)는 생산, 저장, 공급, 발전에 이르는 완전 통합형 생태계를 구축하며 글로벌 수소 경제를 선도하고 있습니다. 플러그는 72,000개 이상의 연료전지 시스템과 275개 충전소를 설치했으며 액체 수소 최대 사용 기업입니다.
양자교환막 연료전지(PEMFC) 는 내연기관을 대체할 선도적인 기술이다. 높은 전력 밀도와 낮은 작동 온도를 지닌 PEMFC는 전력망 균형 조정 및 대형 차량 분야에서 큰 잠재력을 지닌다. 그러나 많은 전기화학 장치와 마찬가지로 PEMFC 역시 효율성과 내구성을 최적화하는 데 어려움을 겪고 있다.
플러그 파워는 최첨단 PEMFC 스택 중 하나에 대한 실시간 진단을 수행하기 위해 펄스닉스를 선정했습니다. 이는 다양한 작동 조건에서 개별 셀의 동작 방식을 심층적으로 이해하기 위함입니다. 본 연구의 목표는 지능형 스택 설계를 위해 가변적 상호작용과 그 전기화학적 행동에 미치는 영향을 매핑함으로써 실제 환경에서의 성능을 모니터링하는 것이었습니다.
연구에 관한 주요 사실:
- 높은 전류 밀도(최대 1 A/cm²)에서 작동됩니다.
- 27가지 작동 조건 테스트 완료.
- 변수에는 전류 밀도, 온도, 연료 비율, 음극/양극 습도, 음극/양극 압력이 포함되었습니다.
- 스택 내 모든 20개 셀에서 동시에 측정된 값들.
본 연구에서 수행 중인 전기화학 임피던스 분광법(EIS)을 활용하여 실시간 임피던스 특성을 포착함으로써, 성능 제한 메커니즘이 발생하는 순간을 직접 관찰할 수 있었으며, 각 작동 조건이 시스템 성능에 미치는 영향에 대한 상세한 통찰력을 얻을 수 있었다.
10월 14일 오후 4시 시카고에서 열리는 전기화학학회(Electrochemical Society) 회의에서 Pulsenics는 이 연구에 대한 세부 사항을 공유하며, 연료전지 진단을 위한 고해상도 도구로서의 작동 중 EIS(operando EIS)의 가치를 소개할 예정입니다. 연료전지 제조사들은 이 혁신적인 기술의 상용화 과정에서 중요한 통찰력을 얻을 수 있습니다.
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