화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교)
권호 10권 2호
발표분야 세라믹스
제목 고분자 레진을 이용한 고체산화물 연료전지 다층 복합양극의 제조
초록 Pellet 형태의 YSZ (Yttria stabilized Zirconia) 전해질위에 screen printing을 통하여 양극 층을 형성하였다. 코팅에 사용된 페이스트는 citric acid와 ethylene glycol사이에서 발생하는 폴리에스테르화 반응에 기반을 둔 polymerizable complex 법 (PC 법)을 이용하여 제조된 양극 분말과 레진을 일정비율로 혼합하여 제작하였다. PC 법에 의해 제조된 레진은 금속 이온들이 균일하게 침투되어 있는 유기 고분자 구조를 나타내어, 열처리 과정을 통하여 우수한 화학적 균일도와 정확한 화학정량을 갖는 나노 기공성의 균일한 막을 제조할 수 있었다. 양극 층의 미세구조는 분말과 레진의 혼합 비율에 따라 조절되었다. 측정에 사용된 양극은 모두 세층으로 구성되어졌으며, 첫 번째는 YSZ 전해질과의 계면에 존재하는 LSM (Sr-doped LaMnO3, La0.85Sr0.15MnO3)과 YSZ의 복합 활성층으로서 양극 반응에 직접적으로 관여하게 되고, 두 번째로는 중간층으로써 LSM 층이 코팅되었다. 세 번째 층은 La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3 (LSCF)과 같은 우수한 이온 및 전자전도성을 지니는 복합 전도성 전극 물질이 사용되었다. XRD를 이용하여 하소 온도에 따른 양극 소재의 결정상 변화를 파악하였으며, 코팅된 막의 미세구조 및 두께는 SEM을 통해 관찰되었다. 다층 복합 양극의 전기화학적 성능에 대한 실험은 반쪽 전지를 제작하여 850℃~750℃의 범위에서 50℃ 간격으로 임피던스 분석을 통하여 실시하였다.
저자 송화섭1, 문주호1, 현상훈1, 송락현2
소속 1연세대, 2에너지 기술 (연)
키워드 고체산화물연료전지; 복합 양극; 고분자 레진
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