내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

알림마당

home

연료전지용 세리아계 산화물 재료

전문가 제언: ○ 고체산화물연료전지(SOFC)는 높은 온도에서 동작하는 특징이 있으며 모든 연료 전지 중에서 가장 높은 효율을 기대한다. 전지에 사용하는 연료종류는 많아서 선택하기가 용이하고 귀금속 촉매도 사용하지 않는 특징이 있다. 전해질은 세리아계 산화물을 사용하며 이 산화물의 역할과 특징에 관하여 제언한다.

○ 고체연료전지를 구성하는 한 기본재료는 Y_2O_3 ZrO_2계 안정화산화물(YSZ)이 1,000℃ 부근에서 이온전도 하므로 많이 사용한다. 사용온도가 높기 때문에 고상반응에 의해 성능이 약화되기 쉽고 인터코넥터 등의 재료선택폭이 좁다. 이 문제를 해결하려면 사용온도를 내려서 고상 반응도 피하고 금속 인터코넥터를 사용할 수 있는 방법을 찾아야 한다.

○ YSZ(Yttrium Stable Zirconia)를 박막화하여 사용하면 700℃까지는 온도를 내릴 수 있지만 이상은 어렵다. 그러므로 대체전해질로 세리아계 산화물 SDC(Ce_0.8Sm_0.2O_1.9) 또는 GDC(Ce_0.9Gd_0.1O_1.95)은 인터코넥터의 금속재료가 800℃에서도 사용할 수 있는 비교적 산화물 이온전도도 약100mS/㎝ 정도로 높은 편이고 환원 분위기에서는 전자전도성이 있는 재료이므로 개발전망이 있다.

○ 세리아계 산화물은 탄화수소연료를 사용 시에 탄소석출 억제효과가 높은 재료이고, 양극에 Ni-SDC를 사용하면 출력 안정성도 있다. 세리아계 산화물전해질은 고온에서 고상반응을 일으키기 쉬우므로 YSZ를 박막 코팅하여 사용하면 안정화되므로 깊은 연구가 기대된다.

○ 국내에서 인산염 전해질연료전지와 용융탄산염 연료전지는 많이 연구하고 있으나 고온 형 고체산화물연료전지에 관한 연구는 이제 초기단계에 있다. 고체연료전지의 기초연구는 우선 희유금속과 희토류금속의 분석법 확립과 야금학적 정제기술이 확립되어야 할 것이다.

저자: Koichi EGUCHI, Toshiaki MATSUI
자료유형: 학술정보