화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트)
권호 14권 1호
발표분야 에너지환경/생체재료
제목 방전플라즈마 소결 공법을 이용한 고체연료전지의 연료극 개발 및 특성 평가
초록 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)는 600~1000℃의 고온에서 작동되어 기존의 연료전지 중 가장 전력 변환효율(50~60%)이 높기 때문에 산업전원 및 분산형 전원 외에 소규모 전원 및 소규모 Co-Gen 시스템으로서 실용화 가능성이 매우 높아 기대가 모아지고 있고, 세계적으로 연구개발이 활발하게 진행되고 있다.
산소 이온 전도성 전해질(YSZ)과 그 양면에 위치한 공기극(LSM)과 연료극(NiO/YSZ)으로 이루어져 있는 SOFC는 가정용/상업용의 분산발전용으로의 상용화를 위해서는 1~10KW급의 스택(모듈)을 제조할 수 있어야 하며, 이에 소요되는 단위전지는 대면적(100cm2)으로 제조할 수 있어야 한다. 이에 발 맞춰 국내에서도 많은 연구가 이루어지고 있으나 기존의 테이프 캐스팅 공정의 경우 고가의 다단계 소성공정이 요구 되고 대면적 단위전지를 소결 할 경우, 휨 현상 및 상호 응력에 의한 균열발생 등의 문제점이 야기되고 있다.
따라서, 본 연구에서는 공정시간이 매우 짧아 기존 공정에 비해 제조원가를 절감시킬 수 있을 뿐 아니라 대면적 단위전지를 소결 시 발생하는 휨 현상 및 균열 발생 문제를 제어할 수 있는 신 혁신 성형공정인 방전플라즈마 소결공법을 이용하여 온도, 압력 및 분위기 등의 제어에 의해 연료극을 성형한 후 성형체의 기계적 및 미세조직/구조 등을 평가 분석하였다.
저자 오익현, 장세훈, 최정철, 김호성
소속 한국생산기술(연)
키워드 SOFC; NiO/YSZ; Spark Plasma Sintering
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