일반기술

이트리아 안정화 지르코니아 졸을 이용한 고체 산화물 연료전지 공기극의 성능 향상 방법

이트리아 안정화 지르코니아(Yttria Stabilized Zirconia, YSZ) 졸(sol)을 이용하여 고체 산화물 연료 전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)에 사용되는 공기극(cathode)의 성능을 개선하기 위한 것으로 방법은 다음과 같다.1. YSZ 졸을 기존의 재료와 방법을 이용하여 제조한 SOFC 공기극에 코팅하여 향상시키는 방법2. YSZ 졸에 기존의 SOFC 공기극 분말을 사용하여 슬러리를 만든 후 이 슬러리를 SOFC 전해질에 코팅하여 공기극을 제조하여 향상시키는 방법3. YSZ 졸을 이용하여 기존의 SOFC 공기극 분말 표면에 YSZ를 코팅하고, YSZ 졸을 이용하여 기존의 SOFC 공기극 분말 표면에 YSZ를 코팅하고, YSZ가 코팅된 공기극 분말을 SOFC 공기극 재료로 사용하여 향상시키는 방법이트리아 안정화 지르코니아 졸은 간단한 공정으로 고가의 장비없이 합성할 수 있다기존의 SOFC 공기극에 YSZ 졸을 코팅하여 미세한 YSZ 입자층을 공기극-전해질 계면에 형성하여 SOFC 공기극의 성능을 크게 향상시킬 수 있으며, 특히 기존의 공기극 분말과 같이 사용하는 경우에는 공기극-전해질의 접합이 1200도 이하의 온도에서 가능하여 저항이 높은 계면 화합물의 생성을 방지할 수 있으므로 접촉저항이 감소된다. 또한 미세한 YSZ 입자층에 의하여 삼상 계면의 면적이 확대되어 공기극의 성능이 향상된다.따라서 고가의 장비나 출발 물질 또는 고온 공정을 사용하지 않으면서도 간단하고 경제적인 방법으로 SOFC 공기극-전해질 계면의 미세구조를 효과적으로 제어하여 SOFC 공기극의 성능을 향상시킬 수 있다