박막 고체산화물 연료전지 전해질의 광소결 방법을 이용한 결정성 및 성능 향상

초록

고체산화물 연료전지의 저온 구동(300-500°C)을 위한 방법으로, 전해질을 박막으로 제작하여 옴 손실을 줄이는 방 법을 통해 연구가 활발히 진행 되고 있다. 또한 저온 구동 고체산화물 연료전지의 성능을 높이기 위한 방법으로 전 해질과 환원극 사이 계면의 결정성 및 결정립 계 농도를 조절하여, 보다 높은 비율의 산소 환원 반응을 일으키는 연구 또한 진행이 되어 왔다. 결정성 향상과 결정립의 발달은 일반적으로 고온 열소결을 장시간 수행하여 이루어지 는 것이 보통이나, 본 논문에서는 광소결(Flash light sintering) 방법을 이용하여 매우 짧은 시간 안에 소결을 이룸과 동시에 결정성의 향상을 유발하는 연구를 제안하고자 한다. 광소결법을 이용하여 향상된 결정성을 갖는 전해질 이 중층은 강화 된 산소 환원 반응을 일으켜 보다 높은 성능의 고체산화물 연료전지의 구동이 가능하다는 것을 확인하 였고, 이를 이용하여 고효율 저온형 고체산화물 연료전지의 개발이 가능할 것이라고 판단하고 있다.

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