연료극 지지체식 평관형 고체산화물 연료전지 특성 연구
Characteristics of Anode-supported Flat Tubular Solid Oxide Fuel Cell
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초록
연료극 지지체 평관형 고체산화물 연료전지(SOFC)가 셀 전력밀도를 증가하기 위하여 압출법에 의하여 제조하고 그 특성을 연구하였다. 연료극 지지체로써 Ni/YSZ(8mol% yttria stabilized zirconia) cermet는 기공율 50.6%, 0.23㎛의 기공크기를 나타내었다. 지지체에서의 Ni의 분포는 균일하였으며 전자전도 행로로써의 Ni의 연결성은 양호하였다. 지지체에 YSZ전해질과 복합 공기극층인 LSM((La0.85Sr0.15)0.9MnO3)/ YSZ 복합층, LSM, LSCF (La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3)층이 슬러리 코팅에 의하여 코팅 및 소결된 연료극 지지체식 평관형 고체산화물 연료전지 단위전지의 성능은 800℃에서 300 mW/cm2 (0.6 V, 500 mA/cm2)의 성능을 나타내었다. 임피던스 분석에 의하여 평관형 셀의 전기화학적 분극저항을 평가하고 연료측의 가습에 따라 분극저항이 감소되어 성능이 향상됨을 알 수 있었다. 금속연결재로써 슬러리 코팅에 의해 LSM이 코팅된 SUS430합금은 Ar+10 % H2에서 소결후 750 ℃ 측정온도에서 148 mΩ.cm2에서 450시간후에 43 mΩcm2 의 면저항을 얻을 수 있었으며, LSM이 코팅된 Fecralloy는 높은 면저항을 나타내었다.
Abstract
Anode-supported flat tubular solid oxide fuel cell(SOFC) were investigated to increase the cell power density. Anode-supported flat tube was fabricated by extrusion process. Their porosity and pore size of Ni/YSZ(8 mol % yttria stabilized zirconia) cermet as anode show 50.6 % and 0.23 ㎛, respectively. The Ni particles in the anode were distributed uniformly and connected well to each other particles in the cermet anode. YSZ electrolyte layer and multilayered cathode composed of LSM((La0.85Sr0.15)0.9MnO3)/ YSZ composite, LSM, and LSCF(La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3) were coated onto the anode substate by slurry dip coating, subsequently. The anode-supported flat tubular cell showed a performance of 300 mW/cm2 (0.6 V, 500 mA/cm2) at 800℃. The electrochemical characteristics of the flat tubular cell was examined by ac impedance method and the included water in the fuel side enhanced the cell performance. Areal specific resistance of the LSM-coated SUS430 by slurry dipping process as metallic interconnect is 148 mΩ.cm2 at 750 ℃ and lowered to 43 mΩcm2 after 450hr. On the other hand, the LSM-coated Fecralloy by slurry dipping process showed a high area specific resistance.
참고문헌 (4)
- N. Q. Minh, "Science and Technology of Ceramic Fuel Cell" (1995)
- R. H. Song,, "Proceedings of the 6th International Symposium on Solid Oxide Fuel Cells", 99(19), pp.845~850 (1999)
- R. H. Song,, "Proceedings of the 7th International Symposium on Solid Oxide Fuel Cells", 16, pp.1073~1079 (2001)
- F.Z. Mohamedi-Boulenouar et.al, "Proceedings of the Fifth International Symposium on Solid Oxide Fuel Cells", pp.441~ (1997)