화학보조 전기화학 증착 방법을 적용한 고체산화물 연료전지 금속 분리판 스피넬 보호 코팅
저자
최재린(Je-Lin Choi) ; 홍종은(Jong-Eun Hong) ; 김혜성(Hye-Sung Kim) ; 이승복(Seung-Bok Lee)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
Korean
주제어
KDC
505
자료형태
학술저널
수록면
58-58(1쪽)
제공처
고체산화물 연료전지(solid oxide fuel cell, SOFC)의 금속 분리판은 단위 전지를 전기적으로 연결하고 인접한 전지에 공급되는 연료와 산소(공기)를 분리하는 역할을 한다. 일반적으로 표면 안정성을 개선하고 공기극의 Cr 피독을 완화하기 위해 Ferrite 계 소재의 분리판 표면을 전도성 산화물로 코팅한다. 특히 분리판 보호에 효과적인 Mn-Co 스피넬 산화물의 고체산화물 연료전지(SOFC) 분리판 적용 코팅에 대한 다양한 연구가 진행되어왔다. 본 연구에서는 Mn-Co 스피넬 산화층을 금속 모재에 균일하게 코팅하기 위하여 화학보조 전기화학 증착법(Chemically assisted electrodeposition, CAED)이라고 하는 새로운 방법을 도입하였고, 이를 통해 고내구성의 Mn-Co 스피넬 산화층을 보다 쉽고 간편하게 형성할 수 있었다. 위 증착법에 의해 형성한 Mn-Co 코팅층의 두께는 약 2 ㎛로, 900℃의 비교적 낮은 열처리 온도에서도 스피넬 상을 형성하였다. 4-point-probe 방법으로 측정한 코팅 층을 포함한 금속 시편의 초기 ASR 은 5.1 mΩcm<sup>2</sup>, 1,000시간 장기 운전 후 증가량은 8.5 mΩcm<sup>2</sup>/kh이었다. Denuder technique에 의해 시험된 풍부한 가습 조건에서 Cr 휘발 속도는 1.3 × 10-10 kgm-2s-1 (100시간 운전, @800℃)으로 코팅하지 않은 금속시편과 비교했을 때 약 10배 이상 작았고, 이는 고온 및 장기 산화분위기에서 Chromia 스케일로부터의 Cr 휘발을 효과적으로 억제할 수 있음을 보여주었다.
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