수소 연료전지 기술

수소 연료전지는 수소와 산소의 화학 에너지를 지속적으로 전기 에너지로 변환하는 에너지 변환 장치입니다. 수소 연료전지는 내연기관보다 높은 효율로 작동하며 60% 이상의 전기 변환 효율을 보이고 배출도 적습니다. 발전 과정에서 생기는 것은 물뿐이므로 운전 중 이산화탄소나 대기 오염 물질을 배출하지 않습니다.

수소 연료전지는 애노드, 전해질, 캐소드라는 인접한 세 부분으로 구성됩니다. 수소가 애노드에서 산화 반응을 일으키면 전해질을 통해 캐소드로 이동하는 양이온과 외부 회로를 흐르는 자유 전자가 생성됩니다. 반대로 캐소드에서는 환원 반응이 일어나 산소가 양이온과 전자에 의해 물로 환원됩니다.

사용하는 전해질의 종류에 따라 연료전지는 알칼리형(AFC), 고분자 전해질형(PEMFC), 인산형(PAFC), 용융 탄산염형(MCFC), 고체 산화물형(SOFC)으로 분류됩니다. 분류와 특성은 다음 표와 같습니다.

종류	AFC	PEMFC	PAFC	MCFC	SOFC
전해질	KOH	과불소술폰산 이온 교환막	H3PO4	Li2CO3-K2CO3	Y2O3-ZrO2
촉매	백금/루테늄	백금/루테늄	백금	산화니켈	니켈
작동 온도	65–220 °C	−40–90 °C	150–200 °C	650–700 °C	600–1000 °C
이론 전압	1.18 V	1.18 V	1 V	1.116 V	1.13 V
시스템 효율	60%–70%	43%–68%	40%–55%	55%–65%	55%–65%

수소 연료전지 기술에 대한 자세한 정보:
https://baike.baidu.com/item/Hydrogen Fuel Cell/10964013