소결 조제층을 적용하여 제작한 GDC Interlayer 의 부반응 억제 분석
저자
이호재(H. J. Lee) ; 박정흠(J. H. Park) ; 임용현(Y. H. Lim) ; 김선민(S, M. Kim) ; 김영범(Y. B. Kim)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
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수록면
129-129(1쪽)
제공처
차세대 재생에너지 장치로 각광받고 있는 고체산화물 연료전지는 고효율과 연료유연성 등의 특징을 가지고 있다. 또한, 다른 연료전지보다 높은 온도에서 동작하기 때문에 값비싼 귀금속 대신에 세라믹 소재를 전극으로 사용할 수 있는 장점이 있다. 세라믹 전극 재료 중 페로브스카이트 기반의 LSCF와 LSC 등이 널리 사용되는데 YSZ 전해질을 함께 소결하면 부반응에 의해 절연체인 SrZr₃ 가 생성된다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 전극과 전해질 사이에 세리아계 물질의 기능층을 도입하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 이 기능층은 2 차상의 형성을 억제하기 위해 조밀한 층을 형성해야 하지만, 기존의 전지 제조 공정에서는 구속 소결 조건에서 조밀한 기능층을 제조하기 어려웠다. 본 연구에서는 GDC 층 위에 Bismuth Oxide Sintering Aid Layer 를 적용하여 제한된 소결 조건에서도 조밀한 GDC 기능 층을 제작하였다. 소결이 진행됨에 따라 Bismuth Oxide Sintering Aid Layer 는 Liquid Phase 로 GDC를 소결 시킨 뒤, 최종 소결 온도에서는 Sublimation 되어 제거되었다. 제작된 GDC Interlayer 위에 LSCF 전극을 증착 후 소결하여 부반응이 억제되는 양상을 확인하였으며, SOFC Full Cell 에 제작된 조밀한 GDC 기능층을 적용하여 구조적 및 성능 향상을 확인하였다.
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