| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2007년 가을 (11/02 ~ 11/02, 성균관대학교) |
| 권호 |
13권 2호 |
| 발표분야 |
에너지환경재료 |
| 제목 |
MCFC 매트릭스 용 α-LiAlO2 입자의 저비용 합성 및 이산화탄소의 영향 분석 |
| 초록 |
MCFC 매트릭스의 구성물질 중 α-LiAlO2 입자는 상/미세구조 안정성이 뛰어난 반면에 고가이어서 단전지 제조원가를 상승시키는 요인이 되므로 MCFC의 실용화시 원가절감효과를 기대 할 수 있는 저가의 α-LiAlO2를 합성할 수 있는 공정개발을 시도하였다. 글리세린과 트리에틸렌글리콜을 이용한 유기물 합성법으로 합성한 저가의 α-/β-LiAlO2 입자는 유기물 양의 증가에 따라 α-LiAlO2의 생성양이 증가되었으며, 또한 합성한 α-/β-LiAlO2를 CO2 분위기에서 열처리 하였을 때 β-상이 α-상으로 일부 상전이 되는 것을 확인할 수 있었으나 순수한 α-LiAlO2를 합성할 수는 없었다. 그러나 용융탄산염 내에서의 장기 상/미세구조 안정성 시험결과 500시간 이내에서 α-/β-LiAlO2 전량이 α-/γ-LiAlO2로 상전이 되므로 기존의 γ-LiAlO2 입자만을 사용하는 것보다 좋은 성능을 발휘 할 수 있을 것으로 기대된다. Na2CO3/K2CO3 혼합물을 이용한 용융염 합성법에서는 순수한 α-LiAlO2 상의 생성이 가능하였으나, 세척과정이 요구 될 뿐만 아니라 이 과정에서 불순물이 발생하는 문제가 있었다. 마지막으로 유기물 합성법과 용융염 합성법에서의 CO2가 α-LiAlO2 생성양에 영향을 준다는 사실을 이용하여 합성 초기부터 CO2 분위기를 제어함으로써 100 % 순수한 α-LiAlO2 입자를 저비용의 출발물질로부터 600oC ~ 800oC의 온도범위에서 5분 ~ 24시간 정도 열처리하는 단순 과정에 의해 저비용으로 α-LiAlO2 입자를 합성할 수 있는 Yonsei α-process가 개발되었다. 또한 강화목적에 적합한 크기와 낮은 비표면적을 갖는 입자를 제조하였으며 매트릭스의 제조 / 강화에 적합한 입자 크기(평균입자크기 : 600nm ~ 11μm)와 테이프캐스팅용 슬러리 제조에 적당한 비표면적(15m2g-1이하)을 갖는 α-LiAlO2 분체 제조가 가능하였다. 마지막으로 합성과정에서 발생하는CO2 가스가 α-LiAlO2 합성에 미치는 영향을 규명하였다. |
| 저자 |
최현종1, 이종진1, 현상훈1, 임희천2
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| 소속 |
1연세대, 2한전 전력(연) |
| 키워드 |
Molten carobonate fuel cell; alpha-Lithium Aluminate; cost-effective process; carbon dioxide
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