일반기술

ZrO2-CeO2 연료전지

연료전지(fuel cell)는 연료의 산화반응에 의한 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 시스템으로서, 에너지효율면이나 환경면에서 기타의 에너지원에 비해 많은 장점을 지니고 있어 미래의 고효율, 청정에너지원으로서 주목받고 있다. 본 연구실에서는 고체 전해질형 연료전지의 핵심구성요소이며, 연료전지의 효율을 결정하는데 가장 중요한 고체전해질 조성 및 제조공정의 개발에 역점을 두어 왔다. 연료전지용 고체 전해질은 특성에 있어서 높은 이온전도도, 강한 내환원성, 낮은 소결온도 등을 필요로 하는데, 현재 상업화되어 있는 대표적인 조성인 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ)의 경우 낮은이온전도도로 인한 높은 작동온도 및 낮은 소결성으로 인한 높은 제조온도의 단점을 지니고 있다. 본 연구실에서는 전해질 내환원성에 대한 평가방법 개발을 통하여 세리아(CeO2)계 전해질의 낮은 내환원성의 단점을 극복하면서 동시에 높은 이온전도도를 가지는 Y-doped ZrO2 - CeO2 전해질조성을 개발하였다. 또한 이 조성들의 실제 응용을 위해 요구되는 소결온도 저하를 위해 침전공정을 개선한 저온 소결공정을 확립하였다.전해질 내환원성에 대한 평가방법 개발을 통하여 세리아(CeO2)계 전해질의 낮은 내환원성의 단점을 극복하면서 동시에 높은 이온전도도를 가지는 Y-doped ZrO2 - CeO2 전해질조성을 개발