내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

고체연료전지용 혼합 세라믹복합재료 전해질

전문가 제언: ○ 이 PCT 특허에서는 고체연료전지(SOFC)의 전해질로 주로 사용되는 8YSZ(8 몰% 이트리아 안정화 지르코니아)를 대체할 수 있는 유망한 전해질을 소개한다. SOFC의 작동 온도를 800℃ 이하로 내리고자하는 연구에서 해결하여야 할 과제는 전해질의 낮은 이온 전도도이다.

? 8YSZ에 비하여 가격이 저렴하고 이온 전도도는 8YSZ의 절반 수준에도 미치지 못하나 기계적 강도가 우수한 3YSZ와 이온 전도도가 8YSZ에 비하여 2배 정도 높으나 고가인 SSZ(스칸디아 안정화 지르코니아)를 혼합 사용해 이온 전도도를 8YSZ의 전도도보다 약 50% 향상시키면서도 경제성이 있는 혼합 세라믹복합재료 전해질과 이를 이용한 단위전지를 소개하고 있다.

? 전해질 층에서 산소 이온의 이동거리가 짧아질수록 전지 성능이 향상되므로, 본 발명의 전해질은 높은 기계적 강도를 나타내어서 전해질층의 두께를 줄일 수 있는 큰 이점이 있다.

○ 본 발명에서는 전해질 지지체 단위전지 제조를 기술하고 있으므로 지지체 두께가 150~300㎛이나, 양극 지지체에 적용할 경우 전해질 층이 ~10㎛이므로 경제성도 충분히 있으며, 성능도 크게 향상될 것이므로 적용할 가치가 있다고 본다.

○ 본 발명에서는 지르코니아계 두 전해질을 혼합하여 좋은 성과를 얻을 수 있음을 보여 주었는데, 이온 전도도가 우수하나 산소 분압에 민감한 세리아계 전해질 Ce1-xLnxO2-δ (Ln=Gd, Sm)을 혼합하여, IT-SOFC에서의 사용 가능성을 연구할 필요가 있다.

○ 본 발명의 이온 전도도는 구성 세라믹복합체의 전도도의 산술평균에 의하여 예상되었으므로, 유망한 전해질물질, 예로 Ce1-xLnxO2-δ(Ln=Gd, Sm), LSGM(La1-xSrxGa1-yMnyO3), 등과의 혼합에 의한 특성 향상 연구의 시도가 활발하여질 것으로 예상된다.

저자: Bloom Energy Co.
자료유형: 특허정보