양성자 교환막 연료전지(PEMFC)는 차세대 휴대용 전원 응용을 위한 가장 유망한 연료전지 유형 중 하나로 평가된다. 스테인리스강 316L은 높은 가공성 및 연성을 지니기 때문에 양극판(bipolar plates, BPP)용 유망한 기판 재료로 널리 알려져 있다. 본 연구에서는 부식 방호 성능을 향상시키기 위해 스테인리스강 316L 위에 금 나노입자(Au)가 장식된 환원 그래핀 옥사이드(Au/rGO)를 코팅하였다. 그래핀 옥사이드는 금 나노입자의 전기화학적 장식 과정 중에 환원되어 환원-그래핀 옥사이드(reduced‐graphene oxide)로 전환된다. 금 나노입자 장식에 따른 결함 치유 효과는 X선 회절, X선/자외선 광전자 분광(X-ray/ultraviolet photoelectron spectroscopy) 및 라만 분광법으로 확인하였다. PEMFC의 음극 조건을 모사하기 위한 전기화학적 분석 결과, Au/rGO는 부식에 대한 향상된 저항 성능을 보였다. 포텐쇼스탯(정전위) 편극 이후 주사 전자현미경과 X선 광전자 분광(X-ray photoelectron spectroscopy)을 통해 Au/rGO 코팅층이 스테인리스강 기판의 부식을 억제함을 확인하였다. Au/rGO 코팅은 2.43 µA/cm2의 부식 전류 밀도와 304 mΩ cm2의 계면 접촉 저항을 나타냈다. 특히, 양극판에서 용출되는 Fe 이온의 양은 0.00612 ppm으로 매우 낮아, Au/rGO 코팅의 금속 이온 용출에 대한 탁월한 차단 성능을 부각한다.

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