학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2015년 봄 (05/14 ~ 05/15, 구미코) |
권호 | 21권 1호 |
발표분야 | G. 나노/박막 재료 |
제목 | 고체산화물 연료전지를 위한 ESB (Er0.4Bi1.6O3) 전해질 층의 특성 |
초록 | 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)는 화석연료를 전기에너지로 변환시키는 과정에서 CO2, NO2 의 배출을 기존의 발전 방식에 비해 획기적으로 낮출 수 있고, 다른 연료전지에 비해 구조가 간단하고 전해질의 손실 및 보충, 부식문제가 적어 미래 에너지 시스템으로 촉망 받고 있다. SOFC는 800 ~ 1000 ℃ 정도의 고온에서 작동되며, 주로 Yittria-Stabilized Zirconia (YSZ) 를 전해질로 사용하지만, 이는 1000 ℃ 이상의 고온에서 작동된다. 이러한 고온작동으로 인하여 소재 및 부품의 안정성, 고가의 고온내열소재 사용에 따른 생산가격 상승으로 인해 상용화가 지연되고 있다. 따라서 Intermediate Temperature-SOFC(IT-SOFC)의 발전이 요구된다. Trivalent cation-doped ceria와 Bismuth oxide는 IT범위 (500~700℃) 에서 높은 이온전도도(Ionic conductivity)를 갖고 있어서 IT-SOFC의 재료로 효과적인데, 그 중 Erbia-Stabilized Bismuth oxide (Er0.4Bi1.6O3, ESB) 는 IT범위에서 YSZ보다 훨씬 높은 이온전도도를 갖고 있다고 알려져 있다. 그리하여 본 실험에서는 Erbium oxide (Er2O3) 와 Bismuth oxide (Bi2O3) 를 이용하여 2 inch 사이즈의 ESB 타겟을 제작한 후, RF-sputtering system을 통한 실험으로, 물리적 특성과 전기적 특성을 SEM과 XRD, EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy) 등을 통하여 확인하였다. |
저자 | 정지나, 윤순길 |
소속 | 충남대 |
키워드 | RF sputtering system; ESB; SOFC electrolyte |