일반기술

용융탄산염 연료전지의 전해질 첨가방법

본 기술은 용융 탄산염 연료전지의 성능과 수명을 결정하는 주요 인자인 전해질의 첨가량을 적절하게 유지하여 반응가스의 공급과 전기화학반응 모두 원활하게 이루어지도록 하는 용융 탄산염 연료전지(molten carbonate fuel cell)의 전해질 첨가방법에 관한 것이다.집전체, 전해질 지지판 및 기공이 형성된 캐소드와 애노드로 구성되는 셀과 반응가스의 유출입 및 전기의 흐름을 연결시켜주는 분리판을 번갈아가며 다수 겹쳐 적층한 적층체에 그린시트를 이용하거나 함침법에 의해 전해질을 주입하는 구성으로 한다. 이러한 용융 탄산염 연료전지에서, 전해질은 전해질 지지판의 기공부피에 캐소드와 애노드의 기공부피 합의 20 내지 50 퍼센트 정도를 첨가하는 것이다.본 기술은 용전해질 첨가량이 15%에서 60%까지 변화함에 따라 전압은 700mV정도에서 증가하여 35%정도의 첨가량일 때 800mV이상의 셀 전압을 보인다. 그리고, 첨가량이 증가함에 따라 감소하여 60%일 때 630mV정도의 낮은 셀 전압 값을 보인다. 일반적으로 단위 전지의 성능은 150mA cm-2의 부하전류 인가 시, 셀 전압이 750mV이상이면 성능이 우수하다고 평가되고 있는 바, 이 범위의 전해질 첨가량은 전극의 기공부피 합의 20% 내지 50% 사이임을 알 수 있다.즉, 본 기술의 전해질 첨가방법은 전해질 량을 전극의 기공부피 합의 20 내지 50% 범위 내로 하여 반응가스의 공급과 전지화학반응 모두 원활하게 이루어지도록 하여 셀 전압을 750mV 이상을 얻을 수 있는 우수한 전지성능을 실현토록 한다.