고체 연료전지에 필요한 음극재료 -MoNi-CeO2 서밋의 전기화학적 성능분석-

전문가 제언

○ 연료전지는 LNG, LPG, 메탄올 및 공기의 화학에너지를 전기화학적 반응에 의해 전기 및 열로 직접 변환시키는 장치이다. 기존의 연료의 연소에 따른 증기발생, 터빈구동에 의한 발전기 구동과는 달리 연소 과정이나 구동장치가 없으므로 효율이 높을 뿐만 아니라 대기오염, 진동, 소음 등의 환경문제를 유발하지 않는 새로운 에너지 활용기술이다.

 

○ 1998년 러시아의 P. Zoltowski는 연료전지의 병렬회로의 임피던스를 특정하였다. 2006년 P. K. Patro 등은 35mm의 NiO-ScSZ 기능층에서 최적의 옴 저항을 얻었다. 1985년부터 한국에너지기술연구소와 한전전력연구원 공동으로 5.9kW급 인산형 연료전지 양극 본체를 수입하고, 발전 시스템을 구성하여 성능 실험을 시작하였다. 최근에는 인산형, 용융탄산염형, 고체산화물 및 고분자전해질 연료전지의 양극재료 개발이 대체에너지 개발사업의 선도 기술 개발과제로 수행하였으나 MoNi-CeO2 서밋과 같은 음극재료의 임피던스 측정에 관한 연구는 드문 실정이다.

 

○ 일본에서는 1981년부터 에너지절약 기술개발계획(Moonlight Project)의 일환으로 연료전지의 신뢰성 향상과 고효율화 기술의 개발을 추진하고 있다. 최근에는 New Sunshine 계획에 의해 가압형 5MW, 상압형 1MW급 발전 설비의 실증 실험을 목표로 9개의 전력회사와 4개의 가스회사와 전력중앙연구소로 구성된 고체 연료전지 연구 조합을 구성하였다. 현재는 MoNi-CeO2 서밋의 연료전지의 신뢰성 향상과 저가격화를 추구하고 있다.

 

○ 국내에서는 1999년 1월에 LG화학이, 2000년 7월에 삼성SDI가 리튬 이온 이차전지를 양산하였다. 최근 LG화학에서 메탄올을 연료로 사용하는 휴대용 연료전지 개발을 완료하였다. LG화학의 휴대용 연료전지는 1kg 이하의 초소형 제품으로 휴대 전자기기를 10시간 동안 사용할 수 있다. 하지만 전기화학적 임피던스 분광법에 의한 음극재료의 정량적인 데이터가 드물다. 향후 MoNi-CeO2 서밋과 같은 세라믹 고체 연료전지 음극의 전기화학적 성능분석을 통하여 연료전지의 정량적인 신뢰성 확보에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

저자

M.J. Escudero, et al,

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

253()

잡지명

Journal of Power Sources

과학기술
표준분류

재료

페이지

64~73

분석자

이*용

분석물

• 고체 연료전지에 필요한 음극재료 -MoNi-CeO2 서밋의 전기화학적 성능분석-.pdf [346,265 byte]

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