화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2006년 봄 (04/20 ~ 04/21, 대구 인터불고 호텔)
권호 12권 1호, p.667
발표분야 에너지/환경
제목 MCFC용 α-LiAlO2 매트릭스의 제조 및 단위전지 성능 평가
초록 MCFC용 전해질 지지체로써 매트릭스의 주재료로 사용되고 있는 LiAlO2 는 세 가지의 동질이형(α,β,γ)이 존재한다. 특히 지금 사용 되고 있는 γ-LiAlO2 는 700℃ 이상에서 상이 안정하며 α-LiAlO2 는 700℃ 이하에서 상이 안정한 것으로 알려져 있다. 이로 인해 MCFC 작동온도인 650℃에서는 기존의 γ-LiAlO2 가 α-LiAlO2 로의 상변이가 발생하게 되며 서로 다른 밀도를 지니고 있는 두 상은 장기운전 시 기공구조에 변화를 유발함으로써 전해질 담지 능력 저하를 유발한다. 이는 전지 성능 저하의 주요인이 되기 때문에 상 안정에 보다 유리한 α-LiAlO2매트릭스의 사용이 요구되어진다. 그리하여 이번 연구에서는 tape casting 공정에 의한 α-LiAlO2매트릭스 제조를 위하여 공정에 필요한 유기물 및 유기용매 선정과 최적 비율 등을 실험하였다. 이와 같이 제조 된 α-LiAlO2 매트릭스의 적합성 확인을 위해 수은 기공 측정기를 통해 기공구조와 기공크기를 측정하였고, 3점 꺽임 강도 측정을 통해 기존의 γ-LiAlO2매트릭스가 가진 기공구조와 기공크기, 기계적 강도를 비교하여 단위전지 운전 적합여부를 실험하였다. 그 결과 α-LiAlO2매트릭스는 γ-LiAlO2매트릭스에 비해 높은 기공크기 와 기공율을 보이는 결과를 보였고, 기계적 강도에 있어서는 γ-LiAlO2매트릭스에 비해 비교적 낮은 결과를 나타내었다. 또한 실제 단위전지 운전을 통하여 얻어진 결과에서는 기존의 매트릭스에 비해 성능이 증가 되는 경향을 보였다.
저자 이승모1, K. Patil2, 함형철2, 한종희2, 윤성필2, 남석우2, 임태훈2, 송광호1
소속 1고려대, 2한국과학기술(연)
키워드 MCFC; 매트릭스; α-LiAlO2; tape casting
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