SCOPUS
KCI등재
H<sub>2</sub>S를 포함하는 연료를 사용하기 위한 고체산화물 연료전지용 Sr<sub>0.92</sub>Y<sub>0.08</sub>Ti<sub>1-x</sub>V<sub>x</sub>O<sub>3-δ</sub> = Characteristics of Sr<sub>0.92</sub>Y<sub>0.08</sub>Ti<sub>1-x</sub>V<sub>x</sub>O<sub>3-δ</sub> (x = 0.01, 0.04, 0.07, 0.12) Anode for Using H<sub>2</sub>S Containing Fuel in Solid Oxide Fuel Cells
저자
장근영 ( Geun Young Jang ) ; 김준호 ( Jun Ho Kim ) ; 모수인 ( Su In Mo ) ; 박광선 ( Gwang Seon Park ) ; 윤정우 ( Jeong Woo Yun )
발행기관
학술지명
Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) (Korean Chemical Engineering Research)
권호사항
발행연도
2021
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,KCI등재,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
557-564(8쪽)
제공처
소장기관
페로브스카이트 구조를 갖는 Sr<sub>0.92</sub>Y<sub>0.08</sub>Ti<sub>1-x</sub>V<sub>x</sub>O<sub>3-δ</sub> (SYTV)는 고체산화물 연료 전지(Solid oxide fuel cell, SOFC)에서 H<sub>2</sub>S를 포함하는 연료를 사용하기 위한 대체 연료극으로 연구되었다. Sr<sub>0.92</sub>Y<sub>0.08</sub>TiO<sub>3-δ</sub> (SYT)의 전기화학적 성능을 향상시키기 위해 페로브스카이트의 B-사이트에 위치한 티타늄을 바나듐으로 치환하였다. 페치니법을 통해 합성된 SYTV는 작동 온도 조건에서 추가적인 부산물의 형성 없이 YSZ(yttria-stabilized zirconia) 전해질과 화학적으로 안정했다. 바나듐의 치환량이 증가함에 따라 산소 공공 결함(Oxygen vacancy)이 증가하였으며, 생성된 산소 공공 결함으로 인해 연료극의 이온 전도도가 증가했다. 전지 성능은 850℃ 순수한 H<sub>2</sub> 연료 조건에서 바나듐 치환 정도에 따라 1 mol.%의 바나듐이 치환된 경우 19.30 mW/㎠이고 7 mol.%의 바나듐이 치환된 경우 34.87 mW/㎠이다. 1000 ppm의 H<sub>2</sub>S를 포함하는 H<sub>2</sub> 연료조건에서 cell의 최대 전력밀도는 1 mol.%의 경우 22.34 mW/㎠이고 7 mol.%의 경우 73.11 mW/㎠로 증가하였다.
더보기Sr<sub>0.92</sub>Y<sub>0.08</sub>Ti<sub>1-x</sub>V<sub>x</sub>O<sub>3-δ</sub> (SYTV) with perovskite structure was investigated as an alternative anode to utilize H<sub>2</sub>S containing fuels in solid oxide fuel cells. To improve the electrochemical performance of Sr<sub>0.92</sub>Y<sub>0.08</sub>TiO<sub>3-δ</sub> (SYT), vanadium(V) was substituted to titanium(Ti) at the B-site of the SYT perovskites. The SYTV synthesized by the Pechini method was chemically compatible with the YSZ electrolyte without additional by-products formation under the cell fabricating conditions. As increasing V substitution amounts, the oxygen vacancies increased, resulting to increasing ionic conductivity of the anode. The cell performance in pure H<sub>2</sub> at 850℃ is 19.30 mW/cm² and 34.87 mW/ cm² for a 1 mol.% and 7 mol.% of V substituted anodes, respectively. The cell performance using H2 fuel containing 1000 ppm of H<sub>2</sub>S at 850℃ was 23.37 mW/cm² and 73.11 mW/ cm² for a 1 mol.% and 7 mol.% of V substituted anodes, respectively.
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