| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2012년 봄 (05/17 ~ 05/18, 무주덕유산리조트) |
| 권호 | 18권 1호 |
| 발표분야 | C. 에너지/환경 재료(Energy and Environmental Materials) |
| 제목 | Electrochemical properties of the LSCF1982 and LSCF1982-GDC composite as an cathode for IT-SOFC |
| 초록 | SOFC는 공기와 연료의 전기화학적 결합에 의해 열과 전기를 생산하는 디바이스로 기존의 전기 생산방식에 비해 높은 효율을 보이는 것과 동시에 친환경적인 장치로 알려져 있다. 일반적으로 가장 많은 연구가 이루어진 YSZ 전해질을 이용한 HT-SOFC의 경우 1000℃ 정도의 높은 온도에서 구동되어짐에 따른 빠른 전극반응 및 이용 가능한 연료의 다양성 등 여러 장점을 갖는 반면 높은 온도에서 작동됨에 따른 열화현상, 씰링 문제 및 내구성 확보를 위한 시스템 구성 비용 등의 문제점들이 있다. 따라서 최근 연구경향은 이를 개선하는 방향으로 구동 온도를 낮추는 방향으로 이루어지고 있으며, 특히 700℃ 이하에서 작동하는 중저온 연료전지의 개발에 초점이 맞추어지고 있다. 이러한 중저온용 연료전지의 전해질로서 세리아계 산화물이 가장 잘 알려져 있으며, 이러한 중저온 연료전지의 성능향상을 가로막는 가장 큰 요인인 cathode 전극의 반응속도 및 안정성 개선을 위한 많은 연구들이 보고되어지고 있다. 따라서 이 연구에서는 기존에 표면 촉매반응 특성이 우수한 물질로 알려진 La0.1Sr0.9Co0.8Fe0.2O3-δ 및 La0.1Sr0.9Co0.8Fe0.2O3-δ -GDC composite를 cathode로 이용한 세리아계 중저온 연료 전지의 성능평가 및 특성 분석을 통하여 중저온 연료전지의 cathode로서 가능성을 확인 하였다. 이 연구를 위하여 Tape casting법을 이용하여 약 0.3mm 두께의 GDC-NiO로 구성된 anode 지지체를 준비하였으며, 그 위에 기능성 anode 층과 전해질 층을 슬러리 코팅법을 이용하여 코팅한 후 1450℃에서 소결하고, 소결된 전해질 층 위로 프린트 스크린법을 이용하여 La0.1Sr0.9Co0.8Fe0.2O3-δ 및 La0.1Sr0.9Co0.8Fe0.2O3-δ -GDC composite cathode층을 만들어 성능평가 측정용 단전지 셀을 준비하였다. 준비한 단전지 셀은 온도(500≤T/℃≤650) 및 가스 유량의 함수로 성능평가를 실시하였으며, 추가적으로 D.C. 4-단자 전기전도도 감쇄 실험을 통하여 화학확산 계수 및 표면반응 상수를 도출하였다. |
| 저자 | 최문봉, 임하니, 이기채, 송선주 |
| 소속 | 전남대 |
| 키워드 | IT-SOFC; Cathode; LSCF1982 |
