화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2013년 봄 (05/23 ~ 05/24, 여수 엠블호텔(THE MVL))
권호 19권 1호
발표분야 C. 에너지/환경 재료(Energy and Environmental Materials)
제목 Characterization of anodic performances of nickel-metal alloys via tailoring the metal-composition for solid oxide fuel cells
초록 SOFC 의 대표적인 음극재료인 Ni/YSZ cermet 은 전기전도도가 높고 YSZ 전해질과 기계적, 화학적으로 안정한 특성을 갖고 있고, 수소연료의 산화반응에 대한 촉매활성이 우수하다. 또한 수소연료보다 안전한 메탄연료 사용에 대한 필요성이 증가하면서 새로운 조성의 연료극에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 연구에서 제조한 Ni-M alloy 연료극은 수소연료 하에서의 특성뿐만 아니라 메탄연료 분위기에서의 촉매활성도 함께 평가하였다. hydrazine 환원침전법을 이용하여 metal(Cu, Cr, Co)을 치환한 나노크기의 구형 Ni-metal alloy를 제조하였다. 합성된 분말의 결정구조를 XRD 를 통하여 분석하였고, 분말의 형상과 미세구조를 FE-SEM으로 관찰하였다. XPS 분석으로 binding energy를 분석하였고, 4 point probe 법을 이용하여 전기전도도를 측정하였다. 그리고 button cell의 SOFC 출력과 임피던스 분석으로 ASR을 측정하였다. alloying을 함으로써 연료극의 전기전도도가 향상되었고, SOFC의 출력 특성 향상과 ASR을 감소시켰다. CH4/O2 연료를 사용하여 수소선택성, 메탄전환율 및 탄소침적율을 측정하였다.
저자 홍선기1, 지미정2, 장성필1, 강영진2, 이민진1, 최병현2
소속 1한국세라믹기술원, 2전자소재팀
키워드 SOFC; anode; nickel-metal alloy; hydrazine reduction method
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