- 연료극 지지체식 고체산화물 연료전지용 고성능 공기극 제조 및 특성 연구
- ㆍ 저자명
- 송락현,Song. Rak-Hyun
- ㆍ 간행물명
- 전기화학회지
- ㆍ 권/호정보
- 2005년|8권 2호|pp.88-93 (6 pages)
- ㆍ 발행정보
- 한국전기화학회
- ㆍ 파일정보
- 정기간행물| PDF텍스트
- ㆍ 주제분야
- 기타
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고체산화물 연료전지의 작동온도를 낮추고 셀의 출력 밀도를 향상시키기 위해 연료극 지지체식 셀을 제조하고 공기극의 구조를 개선시켜 그 특성을 조사 분석하였다. 셀 제조는 습식법에 의해 이루어졌으며, 제조된 연료극 지지체상에 전해질을 코팅하고 최종적으로 공기극을 코팅하였다. 제조된 셀은 $8mol\%;V_2O_3$로 안정화된 $ZrO_2(YSZ)$ 전해질 층 및 Ni/YSZ 연료극 지지체로 이루어졌으며, 공기극은 $(La_{0.85}Sr_{0.15})_{0.9}MnO_{3-x}(LSM),;LSM/YSZ(LY)$ 복합체, $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3{LSCF)$를 두층 또는 3층으로 두께를 변화시키면서 코팅하였다 임피던스로 전기화학적 특성을 조사하였으며, $3\%$수분을 함유한 수소와 공기로 $800^{circ}C$ 이하에서 단전지의 성능을 평가하였다 작동온도 $800^{circ}C$에서, $LY;9{mu}m/LSM;9{mu}m/LSCF;17{mu}m$의 다층이 코팅된 전지가 $590mW/cm^2$로 가장 좋은 성능을 나타냈으며, $0.244{Omega}cm^2$로 가장 작은 분극저항을 가졌다. 측정된 임피던스 결과, 공기극의 분극저항이 3층 코팅된 셀의 경우 가장 작게 나타났음을 확인하였으며, 이것은 LY복합전극에 의한 전극 계면 저항 감소뿐 만 아니라 LSCF에 의한 공기극의 산소환원 반응의 전하이동 저항이 감소하였기 때문인 것으로 해석된다.
Anode-supported solid oxide fuel cell (SOFC) was investigated to increase the cell power density at intermediate temperature through control of the cathode structure. The anode-supported SOFC cell were fabricated by wet process, in which the electrolyte of $8mol\%;Y_2O_3-stabilized;ZrO_2 (YSZ)$ was coated on the surface of anode support of Ni/YSA and then the cathode was coated. The cathode has two- or three- layered structure composed of $(La_{0.85}Sr_{0.15})_{0.9}MnO_{3-x}(LSM),;LSM/YS$ composite (LY), and $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3{LSCF)$ with different thickness. Their single cells with different cathode structures were characterized by measuring the cell performance and ac impedance in the temperature range of 600 to $800^{circ}C$ in humidified hydrogen with $3\%$ water and air. The cell with $LY;9{mu}m/LSM;9{mu}m/LSCF;17{mu}m$ showed best performance of $590mW/cm^2$, which was attributed to low polarization resistance due to LY and to low interfacial resistance due to LSCF.