03-01-2019 дата публикации
Номер: KR0101934006B1
... 본 발명은 고체산화물 연료전지 및 전해셀에 있어서, Ni(또는 NiO 이하 생략)-YSZ 연료(수소)전극이 전기를 생산하는 연료전지(SOFC) 모드와 수소를 생산하는 전해(SOEC) 모드에서 내구성을 유지하면서 셀 성능을 향상시키는 방법에 관한 것이다. 즉, 연료전지와 전기분해의 두 모드에서 모두 셀 성능이 우수한 연료극 지지체형 단전지를 개발하기 위해서, 기계적 강도가 우수한 기존의 Ni-YSZ 연료(수소)전극과 YSZ 전해질로 구성되는 전해셀을 그대로 사용하면서도, 전극의 활성(activity)과 안정성을 향상시키기 위해서 특정 세라믹 분체의 현탁액 또는 용융염 또는 (수)용액을 함침(impregnation 혹은 infiltration)함으로써, 고체산화물 연료전지 및 전해셀의 성능을 향상시켜 기계적 강도와 성능 모두가 우수한 연료(수소)전극을 포함하는 고체산화물 연료전지 및 전해셀을 제공한다. 본 발명은 Ni-YSZ 연료(수소)전극에 Gd2O3 또는 Sm2O3의 세라믹 분체 현탁액(또는 Gd-doped ceria(GDC) 또는 Sm-doped ceria(SDC) 분체의 현탁액)을 함침하고, 이와 동등한 효과로서 Gd 염(salt, 예 nitrate) 및 Sm 염(salt, 예 nitrate)을 (수)용액에 용해(또는 용융 용해)시켜 연료(수소)극에 함침(impregnation or infiltration)시킨 후, 이를 건조 후에 후속 열처리하거나 동시소결(in-situ sintering)하여 제조하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면 고체산화물 연료전지 및 전해셀의 제조시간 및 공정이 단축되고 셀 제조에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. 또한, 세리아 기반 전해질과 연료(수소)극이 가지는 기계적 강도의 취약성을 극복하면서 YSZ 기반 전해질과 연료(수소)극이 세리아 기반의 전극보다 저하되는 성능을 동시에 보완할 수 있다. 따라서 Gd 성분 또는 Sm 성분이 함침된 Ni-YSZ 연료(수소)극층은 전기생산을 위한 고체산화물 연료전지 모드와, ...
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