학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2006년 봄 (05/19 ~ 05/20, 경상대학교 ) |
권호 | 12권 1호 |
발표분야 | 에너지환경재료 |
제목 | Sol-gel 법을 이용한 anode support SOFC 용 8YSZ 박막 전해질의 제조 및 특성 연구 |
초록 | SOFC 는 높은 운전 온도 때문에 에너지 전환 효율이 높고, 사용 연료의 유연성을 갖으며, 전해질 보충 및 부식이 없다는 장점을 갖고 있다. 그러나 높은 운전 온도로 인해 금속연결재, 열 교환기, 그리고 스택의 구성요소를 고가의 금속으로 제조해야 하는 어려움 있다. 이러한 이유로 운전 온도의 저감이 필요하지만, 고체전해질은 운전온도가 낮을수록 옴 저항이 증가한다. 중온에서 SOFC 를 작동하기 위해서는 전해질의 박막제조 방법 연구를 통하여 전해질의 옴 저항을 감소시키거나 낮은 운전 온도에서 높은 이온 전도도를 갖는 새로운 전해질 개발이 시도되고 있다. 본 연구에서는 8YSZ 전해질의 박막을 제조하기 위해 졸-겔 법을 사용했다. 다공성 지지체의 표면기공은 졸의 건조 시 코팅막 균열의 원인으로 작용하기 때문에, 표면의 치밀한 지지체를 얻기 위해 다공성 지지체 위에 슬러리 코팅을 1회 실시하여 치밀한 지지체를 구성하고, 이 위에 졸-겔 법으로 제조된 8YSZ 졸을 코팅했다. 합성된 안정한 8YSZ 졸의 YSZ 상을 확인하기 위하여 70℃에서 건조하여 제로겔을 제조했으며, 제조된 제로겔은 1000℃에서 소성하여 XRD 분석을 하였다. XRD 분석 결과 8YSZ 합성을 확인할 수 있었으며, 소결 공정 특성을 분석하기 위해 TG/DTA 분석을 실시했다. 제조된 8YSZ 졸은 치밀한 전해질 막 위에 코팅했으며, 헬륨 가스를 이용하여 소결 온도별로 전해질의 가스 투과도를 측정했다. |
저자 | 정동유1, 손희정2, 임탁형2, 이승복2, 송락현2, 신동열2, 이덕열3 |
소속 | 1KIER 신에너지연구부 신연료전지연구센터 / 고려대, 2KIER 신에너지연구부 신연료전지연구센터, 3고려대 |
키워드 | 졸-젤법; SOFC; 박막 전해질; 가스투과도 |
sblee@kier.re.kr |