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 평관형 다전지 고체산화물연료전지 셀-스택 설계 및 그 특성
초록   평판형 SOFC와 원통형 SOFC의 장·단점을 보완한 새로운 형태가 다전지식 SOFC이다. 다전지식 SOFC는 평관형 지지체 위에 여러 개의 셀이 직렬로 배열된 구조로 지지체 위에 layer 형태로 적층되며, 연결재에 의해 각각의 셀이 연결되어 진다.
  기존의 다전지식 SOFC cell-stack은 screen printing법으로 평관형 지지체 옆면에 전극을 형성할 수 없어 단면만 이용하고 있고, dip coating법은 제조공정이 복잡하고 균일한 layer 형성이 어려운 단점을 가지고 있다.  
  본 연구에서는 기존에 적용되지 않은 새로운 cell-stack 제조 방법으로 cell 구성소재를 전사대지 위에 slurry 상태의 구성소재를 단독 또는 동시(“예” 연료극, 연료극 기능층 및 전해질을 하나로, 공기극 기능층, 공기극 및 연결재를 하나로) 인쇄하여 전사지를 제조하여 세라믹 지지체 위에 연속해서 적층하였다. 전사지는 막 두께 조절이 용이하고, 고체 상태의 막 형태로 적층되기 때문에 porous한 지지체 굴곡에 대응이 용이하기 때문에 우수한 계면 접합성을 나타낸다. 또한, 평관형 지지체 전면을 둘러 적층하기 때문에 유효면적이 증가하여 부피비율에 비해 높은 출력을 나타 낼 수 있었다. 다전지 셀은 셀과 셀 사이 간극, 셀 폭, 적층된 구성소재 폭, 구성소재 적층두께에 따라 shunting current 및 분극저항 인자가 영향을 받게 된다.
  따라서 본 연구에서는 다전지식 SOFC 셀 설계, 출력특성 및 구성소재에 관한 연구 결과 등을 소개 코자 한다.
저자 최병현
소속 한국세라믹기술원 전자소재팀
키워드 SIS-SOFC; stack design; flat tubular
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