KR101260856B1 - Dual layer interconnect for solid oxide fuel cell, solid oxide fuel cell therewith and preparation method thereof - Google Patents

Dual layer interconnect for solid oxide fuel cell, solid oxide fuel cell therewith and preparation method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101260856B1
KR101260856B1 KR1020110104971A KR20110104971A KR101260856B1 KR 101260856 B1 KR101260856 B1 KR 101260856B1 KR 1020110104971 A KR1020110104971 A KR 1020110104971A KR 20110104971 A KR20110104971 A KR 20110104971A KR 101260856 B1 KR101260856 B1 KR 101260856B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel cell
solid oxide
oxide fuel
element selected
type conductor
Prior art date
Application number
KR1020110104971A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130040311A (en
Inventor
송락현
이종원
박석주
이승복
임탁형
신동열
박범경
Original Assignee
한국에너지기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국에너지기술연구원 filed Critical 한국에너지기술연구원
Priority to KR1020110104971A priority Critical patent/KR101260856B1/en
Publication of KR20130040311A publication Critical patent/KR20130040311A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101260856B1 publication Critical patent/KR101260856B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/1213Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the electrode/electrolyte combination or the supporting material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/023Porous and characterised by the material
    • H01M8/0236Glass; Ceramics; Cermets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/023Porous and characterised by the material
    • H01M8/0241Composites
    • H01M8/0245Composites in the form of layered or coated products
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0017Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065Solid electrolytes
    • H01M2300/0068Solid electrolytes inorganic
    • H01M2300/0071Oxides
    • H01M2300/0074Ion conductive at high temperature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명은 n 형 전도체층 및 p 형 전도체층의 이중층 구조로 형성되어, 얇고 치밀하게 제조하기 용이하고, 연료극의 환원분위기 및 공기극의 산화분위기 모두에서 전기전도도가 높은 고체산화물 연료전지용 이중층 접속자, 이를 포함하는 고체산화물 연료전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention has a double layer structure of an n-type conductor layer and a p-type conductor layer, and is easy to manufacture thin and compact, and has a high electrical conductivity in both the reducing atmosphere of the anode and the oxidation atmosphere of the cathode. It relates to a solid oxide fuel cell comprising and a method of manufacturing the same.

Description

고체산화물 연료전지용 이중층 접속자, 이를 포함하는 고체산화물 연료전지 및 이의 제조방법 {DUAL LAYER INTERCONNECT FOR SOLID OXIDE FUEL CELL, SOLID OXIDE FUEL CELL THEREWITH AND PREPARATION METHOD THEREOF}Dual layer connector for solid oxide fuel cell, solid oxide fuel cell comprising same and method for manufacturing same {DUAL LAYER INTERCONNECT FOR SOLID OXIDE FUEL CELL, SOLID OXIDE FUEL CELL THEREWITH AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 고체산화물 연료전지용 이중층 접속자, 이를 포함하는 고체산화물 연료전지 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 n 형 전도체층 및 p 형 전도체층으로 구성되어 얇고 치밀한 접속자의 제조가 용이하고, 연료극의 환원분위기 및 공기극의 산화분위기 모두에서 전기전도도가 높은 고체산화물 연료전지용 이중층 접속자, 이를 포함하는 고체산화물 연료전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a double layer connector for a solid oxide fuel cell, a solid oxide fuel cell including the same, and a method for manufacturing the same. More specifically, the n-type conductor layer and the p-type conductor layer are made of thin and dense connectors. The present invention relates to a double layer connector for a solid oxide fuel cell having high electrical conductivity in both a reduction atmosphere of an anode and an oxidation atmosphere of an anode, a solid oxide fuel cell including the same, and a manufacturing method thereof.

고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell : SOFC)는 고체상의 세라믹을 전해질로 사용하여 600∼1000℃의 고온에서 연료(H2, CH4 등)와 공기(산소)의 전기화학반응에 의해 전기를 생산하는 연료전지로서, 현존하는 발전 기술 중 발전 효율이 가장 높고 경제성이 우수한 장점이 있다.Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) uses solid ceramic as an electrolyte to generate electricity by electrochemical reaction between fuel (H 2 , CH 4, etc.) and air (oxygen) at high temperature of 600 ~ 1000 ℃. As a fuel cell to be produced, there is an advantage in generating power generation efficiency and excellent economic efficiency among the existing power generation technology.

SOFC는 전해질과 전극이 고체 상태이기 때문에 평관형이나 원통형, 평관형 등 여러 가지 형태의 셀(cell)로 제조가 가능하고, 연료전지의 지지체(support)에 따라서 연료극 지지체식과 공기극 지지체식 및 전해질 지지체식으로 분류된다.SOFC can be manufactured in various types of cells such as flat, cylindrical, and flat tubes because the electrolyte and the electrode are in a solid state, and the anode support type, the cathode support type, and the electrolyte support according to the fuel cell support. Classified as

평판형 SOFC는 전력밀도와 생산성이 높고 전해질 박막화가 가능한 반면, 별도의 밀봉재를 이용한 기체 밀봉이 요구되는 단점이 있고, 고온에서 금속 연결재를 사용하기 때문에 크롬 휘발로 인해 전극 효율이 저하되는 문제가 있으며, 열 사이클에 대한 저항성이 낮아 신뢰성이 부족하다는 단점이 있다. 더욱이, 평판평 SOFC는 대면적 셀의 제조가 어려울 뿐만 아니라 대용량 스택(stack)의 제작도 쉽지 않기 때문에, 이러한 문제를 해결하는 것이 실용화의 관건이 된다.Flat type SOFCs have high power density, high productivity, and thin electrolyte, but require gas sealing using a separate sealant, and due to chromium volatilization, there is a problem of deteriorating electrode efficiency due to the use of metal connecting materials at high temperatures. However, it has a disadvantage of lacking reliability due to low resistance to thermal cycles. Moreover, since flat panel SOFCs are not only difficult to manufacture large-area cells but also easy to manufacture large-capacity stacks, solving these problems becomes a key to practical use.

원통형 및 평관형 SOFC의 경우는 기체 밀봉이 불필요하고 기계적 강도가 우수할 뿐만 아니라 여러 가지 시험 항목에서 신뢰성이 검증되었기 때문에, 상용화에 가장 근접한 SOFC 디자인으로 평가받고 있다. 그러나, 평판형 SOFC에 비해 출력밀도가 낮은 단점이 있다. In the case of cylindrical and flat SOFCs, gas sealing is not required, mechanical strength is excellent, and reliability has been verified in various test items. However, there is a disadvantage in that the output density is lower than the flat SOFC.

상술한 평관형 또는 원통형 SOFC 스택은 연료극 지지체 상에 연료극, 전해질층, 공기극 및 접속자가 순차적으로 형성되어 제조된다.The above-described flat or cylindrical SOFC stack is manufactured by sequentially forming an anode, an electrolyte layer, an anode and a connector on the anode support.

SOFC에서 접속자(interconnect)는 단위셀을 전기적으로 연결하면서 연료와 공기를 분리시키는 역할을 담당하는 평관형 및 원통형 SOFC 의 핵심 부품이다. SOFC용 접속자 소재는 높은 전자 전도성, 산화/환원 분위기에서의 화학적 안정성, 다른 소재와의 낮은 반응성 및 유사한 열팽창 계수, 낮은 가스 투과도 등의 요구 조건을 만족시켜야 한다.In SOFCs, interconnects are a key component of flat and cylindrical SOFCs that electrically connect unit cells and separate fuel and air. Splicer materials for SOFCs must meet the requirements of high electronic conductivity, chemical stability in an oxidizing / reducing atmosphere, low reactivity with other materials and similar coefficients of thermal expansion, low gas permeability.

종래 기술로서 한국등록특허 제283207호에서는 LaCrO3가 5∼25 부피%가 함유된 Cr 합금 소결체로서, Cr 금속입자의 입계에 LaCrO3 입자가 분산된 형태의 미세조직으로 이루어짐을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 금속 연결재를 개시하고 있다.Conventional techniques as Korea Patent Registration No. No. 283 207 In the LaCrO 3 as a Cr sintered alloy containing 5 to 25% by volume, solid-oxide, characterized by yirueojim the grain boundaries of the Cr particles with the metal microstructure of the dispersed type LaCrO 3 particles Disclosed is a metal connecting material for a fuel cell.

세라믹 접속자를 사용하게 되면 기존 금속 소재의 산화피막 형성에 따른 접촉 저항 증가 및 크롬 휘발에 따른 캐소드 피독 현상을 억제할 수 있는 장점이 있다. 종래의 고체산화물 연료전지용 세라믹 접속자 소재로는 칼슘(Ca) 또는 스트론튬(Sr)이 도핑된 LaCrO3 계 산화물이 사용되고 있다. 하지만, 도핑된 LaCrO3은 수~수십 마이크로미터 두께의 얇고 치밀한 접속자층을 제조하기 어렵고, p 형 전도체 특성을 보이므로 연료전지의 연료극이 노출되는 환원분위기에서 매우 낮은 전기 전도도를 보이는 단점이 있다.The use of a ceramic connector has the advantage of suppressing cathode poisoning caused by chromium volatilization and increased contact resistance due to oxide film formation of existing metal materials. As a conventional ceramic connector material for a solid oxide fuel cell, a LaCrO 3 based oxide doped with calcium (Ca) or strontium (Sr) is used. However, doped LaCrO 3 has a disadvantage in that it is difficult to manufacture a thin and dense connector layer having a thickness of several tens to several tens of micrometers, and has a p-type conductor characteristic, and thus shows very low electrical conductivity in a reducing atmosphere in which the anode of the fuel cell is exposed.

본 발명자들은 종래의 고체산화물 연료전지용 접속자가 갖는 기술적 한계를 극복할 수 있는 기술을 개발하고자 예의 거듭하였고, 그 결과 얇고 치밀한 접속자의 제조가 용이하고, 연료극의 환원분위기 및 공기극의 산화분위기 모두에서 전기전도도가 높은 접속자, 그리고 이를 이용한 고체산화물 연료전지 및 이의 제조방법을 개발하였다.
The present inventors have made diligent efforts to develop a technology capable of overcoming the technical limitations of the conventional solid oxide fuel cell connector, and as a result, it is easy to manufacture a thin and dense connector, and the electric A high conductivity conductor, a solid oxide fuel cell using the same, and a manufacturing method thereof have been developed.

본 발명은 얇고 치밀하며, 연료극의 환원분위기 및 공기극의 산화분위기 모두에서 전기전도도가 높은 고체산화물 연료전지용 이중층 접속자, 이를 포함한 고체산화물 연료전지 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a thin, dense, double layer connector for a solid oxide fuel cell having high electrical conductivity in both a reducing atmosphere of an anode and an oxidation atmosphere of an anode, a solid oxide fuel cell including the same, and a method of manufacturing the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 연료극 지지체, 전해질, 공기극 및 이중층 접속자를 포함하여 구성된 고체산화물 연료전지로서,In order to achieve the above object, the present invention is a solid oxide fuel cell comprising a fuel electrode support, an electrolyte, a cathode and a double layer connector,

상기 이중층 접속자는 Sr 일부가 La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd 및 Pm에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환되거나 Ti 일부가 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환된 페로브스카이트 구조의 SrTiO3 산화물로 형성된 n 형 전도체층; 및The bilayer interconnector is a part of Sr is substituted with one or more elements selected from La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd and Pm or a part of Ti is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, An n-type conductor layer formed of SrTiO 3 oxide of perovskite structure substituted with one or more elements selected from Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W, and Si; And

La 일부가 Sr, Ca, Ba 및 Mg에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환되거나 Mn 일부가 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환된 페로브스카이트 구조의 LaMnO3 산화물로 형성된 p 형 전도체층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지를 제공한다.A part of La is substituted with at least one element selected from Sr, Ca, Ba and Mg, or a part of Mn is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W and Provided is a solid oxide fuel cell comprising a p-type conductor layer formed of a LaMnO 3 oxide having a perovskite structure substituted with at least one element selected from Si.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 n 형 전도체층은 2∼20 ㎛의 두께로 형성되며, p형 전도체층은 3~48 ㎛의 두께로 형성되며, 이중층 접속자의 총 두께는 5∼50 ㎛로 형성되는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the n-type conductor layer is formed to a thickness of 2 to 20 ㎛, the p-type conductor layer is formed to a thickness of 3 to 48 ㎛, the total thickness of the double layer connector is 5-50 ㎛ It is preferable to form.

또한 본 발명은 연료극 지지체를 압출한 후, 건조 및 가소결하는 단계; 상기 연료극 지지체에 전해질층을 코팅 및 건조하는 단계; 상기 연료극 지지체의 표면에 이중층 접속자의 n 형 전도체층을 코팅 및 건조하는 단계; 상기 n 형 전도체층의 표면에 이중층 접속자의 p 형 전도체층을 코팅 및 건조하는 단계; 상기 전해질층 및 이중층 접속자가 코팅된 연료극 지지체를 소결하는 단계; 및 공기극을 코팅, 건조 및 소결하는 단계를 포함하는 고체산화물 연료전지의 제조방법을 제공한다.In another aspect, the present invention comprises the steps of extruding the anode support, followed by drying and sintering; Coating and drying an electrolyte layer on the anode support; Coating and drying an n-type conductor layer of a double layer connector on a surface of the anode support; Coating and drying a p-type conductor layer of a double layer connector on the surface of the n-type conductor layer; Sintering the anode support coated with the electrolyte layer and the double layer connector; And it provides a method for producing a solid oxide fuel cell comprising the step of coating, drying and sintering the cathode.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 n 형 전도체층은 Sr 일부가 La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd 및 Pm에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환되거나 Ti 일부가 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환된 페로브스카이트 구조의 SrTiO3 산화물, 바인더 및 용매를 혼합한 페이스트를 코팅하여 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the n-type conductor layer is a portion of Sr is substituted with one or more elements selected from La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd and Pm or Ti portion of Co, Mn, Fe Pastes of perovskite-structured SrTiO 3 oxides, binders and solvents substituted with at least one element selected from Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W and Si It can be formed by coating.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 p 형 전도체층은 La 일부가 Sr, Ca, Ba 및 Mg에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환되거나 Mn 일부가 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환된 페로브스카이트 구조의 LaMnO3 산화물, 바인더 및 용매를 혼합한 페이스트를 코팅하여 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the p-type conductor layer is a part of La is substituted with at least one element selected from Sr, Ca, Ba and Mg, or a part of Mn is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni , Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W and Si may be formed by coating a paste of a mixture of LaMnO 3 oxide, a binder and a solvent of the perovskite structure substituted with one or more elements selected from.

상기 바인더는 산화물 100 중량부 기준으로 3∼20 중량부로 혼합되며 상기 용매는 산화물 100 중량부 기준으로 40∼120 중량부로 혼합되어 이중층 접속자의 페이스트의 제조에 사용될 수 있다.The binder may be mixed in an amount of 3 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the oxide, and the solvent may be mixed in an amount of 40 to 120 parts by weight based on 100 parts by weight of the oxide.

상기 바인더로는 에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스, 폴리비닐알콜, 폴리비닐부티랄 등을 사용할 수 있고, 가소제와 윤활제 등을 포함하는 상용 종합 바인더인 YB-131D, BM1, BM2 등을 사용할 수 있다.As the binder, ethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, and the like may be used. Can be used.

상기 용매로는 α-테르피놀, 에틸 알코올, 톨루엔, 아밀 알코올, 부틸 알코올, 에틸 락테이트, 이소프로필 알코올, 에탄올, 아세톤, 에틸렐 글리콜 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
The solvent may include, but is not limited to, α-terpinol, ethyl alcohol, toluene, amyl alcohol, butyl alcohol, ethyl lactate, isopropyl alcohol, ethanol, acetone, ethylel glycol, and the like.

본 발명은 종래의 고체산화물 연료전지용 접속자와 달리 수~수십 마이크로미터 두께의 얇고 치밀하게 제조될 수 있고, 연료극의 환원분위기 및 공기극의 산화분위기 모두에서 전기전도도가 높은 접속자, 이를 포함한 고체산화물 연료전지 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.
Unlike the conventional solid oxide fuel cell connector, the present invention can be manufactured thinly and densely with a thickness of several tens to several micrometers, and has a high electrical conductivity in both the reducing atmosphere of the anode and the oxidation atmosphere of the cathode, and the solid oxide fuel cell including the same. And it may provide a method for producing the same.

도 1은 본 발명의 고체산화물 연료전지용 이중층 접속자의 개략적인 개념도이다.
도 2는 본 발명의 고체산화물 연료전지용 이중층 접속자가 적용된 평관형 고체산화물 연료전지의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 고체산화물 연료전지용 이중층 접속자가 적용된 원통형 고체산화물 연료전지의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 제조한 이중층 접속자에 대한 주사전자현미경 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 제조한 평관형 고체산화물 연료전지를 촬영한 사진이다.
1 is a schematic conceptual view of a double layer connector for a solid oxide fuel cell of the present invention.
2 is a side cross-sectional view of a flat tube solid oxide fuel cell to which a double layer connector for a solid oxide fuel cell of the present invention is applied.
3 is a side cross-sectional view of a cylindrical solid oxide fuel cell to which a double layer connector for a solid oxide fuel cell of the present invention is applied.
Figure 4 is a scanning electron micrograph of the double layer connector prepared in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a photograph of a planar solid oxide fuel cell manufactured in an embodiment of the present invention. FIG.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명에 따른 이중층 접속자(100)는 평관형 고체산화물 연료전지 또는 원통형 고체산화물 연료전지에 적용될 수 있다.The double layer connector 100 according to the present invention may be applied to a flat solid oxide fuel cell or a cylindrical solid oxide fuel cell.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 이중층 접속자(100)는 연료극 지지체 표면에 n 형 전도체층(101) 및 p 형 전도체층(102)이 순차적으로 코팅되어 형성된다.Referring to FIG. 1, the double layer connector 100 according to the present invention is formed by sequentially coating an n-type conductor layer 101 and a p-type conductor layer 102 on a surface of an anode support.

도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 이중층 접속자(dual-layer interconnect)는 연료극 지지체(anode support), 전해질층(electrolyte layer), 공기극(cathode), 이중층 접속자로 구성된 평관형 고체산화물 연료전지 또는 원통형 고체산화물 연료전지에 적용될 수 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, a dual-layer interconnect according to the present invention is a flat-shaped solid oxide composed of an anode support, an electrolyte layer, a cathode, and a double layer interconnector. It can be applied to fuel cells or cylindrical solid oxide fuel cells.

도 2를 참조하면, 평관형 고체산화물 연료전지는 유로(211)가 복수개 형성된 연료극 지지체(210)에 형성된 전해질층(220), 공기극(230) 및 이중층 접속자(200)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the flat tubular solid oxide fuel cell includes an electrolyte layer 220, an air electrode 230, and a double layer connector 200 formed on the anode support 210 having a plurality of flow paths 211.

또한, 도 3을 참조하면, 원통형 고체산화물 연료전지는 원통형의 연료극 지지체(310)에 형성된 전해질층(320), 공기극(330) 및 이중층 접속자(300)를 포함하여 구성된다.In addition, referring to FIG. 3, the cylindrical solid oxide fuel cell includes an electrolyte layer 320, an air electrode 330, and a double layer connector 300 formed on the cylindrical anode support 310.

본 발명에서 이중층 접속자(200 및 300)는 연료극 지지체에 n 형 전도체층(201 및 301)이 형성되고 공기 유로측에 p 형 전도체층(202 및 302)이 형성된 이중층의 구조로 구성된다.In the present invention, the double layer connectors 200 and 300 have a double layer structure in which n-type conductor layers 201 and 301 are formed on the anode support and p-type conductor layers 202 and 302 are formed on the air flow path side.

상기 이중층 접속자(200 및 300)는 Sr 일부가 La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd 및 Pm에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환되거나 Ti 일부가 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환된 페로브스카이트 구조의 SrTiO3 산화물로 형성된 n 형 전도체층; 및The double layer connectors 200 and 300 may have a portion of Sr substituted with at least one element selected from La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, and Pm, or Ti portion of Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V. N-type conductor layer formed of SrTiO 3 oxide of perovskite structure substituted with at least one element selected from Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W and Si; And

La 일부가 Sr, Ca, Ba 및 Mg에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환되거나 Mn 일부가 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환된 페로브스카이트 구조의 LaMnO3 산화물로 형성된 p 형 전도체층으로 구성된다.A part of La is substituted with at least one element selected from Sr, Ca, Ba and Mg, or a part of Mn is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W and It is composed of a p-type conductor layer formed of LaMnO 3 oxide of perovskite structure substituted with one or more elements selected from Si.

본 발명에서 상기 페로브스카이트 구조의 SrTiO3 산화물은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시된다:In the present invention, the SrTiO 3 oxide of the perovskite structure is represented by the following Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2:

[화학식 1][Formula 1]

Sr1 -x-δM1xTi1 - yM2yO3 Sr 1- x-δ M1 x Ti 1 - y M2 y O 3

[화학식 2][Formula 2]

(Sr1 - xM1x)1-δTi1 - yM2yO3 (Sr 1 - x M1 x ) 1-δ Ti 1 - y M2 y O 3

여기서, M1은 La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd 및 Pm에서 선택된 1종 이상의 원소이고, M2는 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소이고, 0.05≤x≤0.4, 0≤δ≤0.2, 0≤y≤0.2 임.Here, M1 is at least one element selected from La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd and Pm, and M2 is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt , At least one element selected from Pd, Mo, W and Si, wherein 0.05 ≦ x ≦ 0.4, 0 ≦ δ ≦ 0.2, 0 ≦ y ≦ 0.2.

또한, 본 발명에서 페로브스카이트 구조의 LaMnO3 산화물은 하기 화학식 3 또는 화학식 4로 표시된다:In addition, LaMnO 3 oxide of the perovskite structure in the present invention is represented by the following formula (3) or (4):

[화학식 3](3)

La1 -x-δM3xMn1 - yM4yO3 La 1- x-δ M3 x Mn 1 - y M4 y O 3

[화학식 4][Formula 4]

(La1 - xM3x)1-δMn1 - yM4yO3 , (La 1 - x M3 x ) 1-δ Mn 1 - y M4 y O 3 ,

여기서, M3는 Sr, Ca, Ba 및 Mg에서 선택된 1종 이상의 원소이고, M4는 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소이고, 0.05≤x≤0.4, 0≤δ≤0.2, 0≤y≤0.2 임.Where M3 is at least one element selected from Sr, Ca, Ba and Mg, and M4 is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W and Si At least one element selected from 0.05 ≦ x ≦ 0.4, 0 ≦ δ ≦ 0.2, and 0 ≦ y ≦ 0.2.

본 발명에 따른 상기 이중층 접속자에서 상기 페로브스카이트 구조의 SrTiO3 산화물로 형성된 n 형 전도체층의 전기전도도가 페로브스카이트 구조의 LaMnO3 산화물로 형성된 p 형 전도체층에 비해 상대적으로 낮기 때문에 n 형 전도체층이 p 형 전도체층 보다 얇아야 한다. 따라서, n 형 전도체층은 2∼20 ㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하고, p 형 전도체층은 3~48 ㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하며 상기 이중층 접속자의 총 두께는 5∼50 ㎛로 형성되는 것이 바람직하다. Because in the double-layer splice according to the present invention, the perovskite the electrical conductivity of the n-type conductor formed of SrTiO 3 oxide in the tree structure layer perovskite structure of LaMnO than 3 p-type conductor formed of an oxide layer relatively low n The type conductor layer should be thinner than the p type conductor layer. Therefore, the n-type conductor layer is preferably formed to a thickness of 2 to 20 ㎛, the p-type conductor layer is preferably formed to a thickness of 3 to 48 ㎛ and the total thickness of the double layer connector is formed of 5 to 50 ㎛. It is desirable to be.

본 발명에서 이중층 접속자의 두께가 5 ㎛ 미만으로 형성되는 경우 가스 투과도의 확보가 어려워져 연료전지의 성능이 저하될 수 있으며, 이중층 접속자의 두께가 50 ㎛ 초과하여 형성되는 경우 가스 투과도에는 문제가 없지만 저항이 증가하여 연료전지의 성능이 저하될 수 있다.In the present invention, when the thickness of the double layer connector is formed to be less than 5 μm, it is difficult to secure gas permeability, and thus the performance of the fuel cell may be degraded. When the thickness of the double layer connector is formed to exceed 50 μm, there is no problem in gas permeability. Increasing the resistance may reduce the performance of the fuel cell.

일반적으로 n 형 전도체는 전자(electron)에 의해 전기전도가 일어나므로 환원분위기에서 높은 전기전도도를 보이고, p 형 전도체는 홀(hole)에 의하여 전기전도가 일어나므로 산화분위기에서 높은 전기전도도를 보인다. 종래의 LaCrO3 소재로 제조된 접속자는 p 형 전도체이므로, 공기극의 산화분위기에서는 높은 전도도를 보이지만, 연료극의 환원분위기에서는 전도도가 급격히 낮아지는 단점이 있다.In general, the n-type conductors exhibit high electrical conductivity in the reducing atmosphere because of the electrical conductivity caused by electrons, and the p-type conductors exhibit high electrical conductivity in the oxidizing atmosphere because of the electrical conductivity caused by the holes. Since the connector made of the conventional LaCrO 3 material is a p-type conductor, it exhibits high conductivity in the oxidation atmosphere of the cathode, but has a disadvantage in that the conductivity is drastically lowered in the reduction atmosphere of the anode.

그러나 본 발명에서 개시된 바와 같이 환원분위기에 노출되는 연료극측에 n 형 전도체층, 산화분위기에 노출되는 공기극측에 p 형 전도체층으로 구성된 이중층 접속자를 제조하는 경우, 환원/산화 분위기 모두에서 높은 전기전도도를 보일 수 있다.However, as described in the present invention, when manufacturing a double-layer connector composed of an n-type conductor layer on the anode side exposed to the reducing atmosphere and a p-type conductor layer on the cathode side exposed to the oxidation atmosphere, high electrical conductivity in both reducing / oxidizing atmospheres is obtained. Can be seen.

종래의 LaCrO3 소재로 접속자를 제조하는 경우, 물질 이동/확산이 아닌 Cr 증발 및 응축에 의해 소결이 일어나므로 저온에서 소결이 어렵고, 또한 소결 중 형성되는 액상 물질(CaCrO4 또는 SrCrO4 등)이 다공성 지지체 내로 이동하여 소결 후 치밀하지 못한 다공성의 접속자가 형성된다. 본 발명에서 사용된 SrTiO3 및 LaMnO3 기반의 소재는 물질 이동/확산에 의해 소결이 일어나므로 저온 소결이 용이하고, 소결 중 액상 물질이 형성되지 않으므로 다공성 연료극 지지체 위에 얇고 치밀한 접속자를 제조할 수 있다.When the splicer is manufactured from a conventional LaCrO 3 material, sintering is caused by Cr evaporation and condensation rather than mass transfer / diffusion, so that sintering is difficult at low temperatures, and liquid materials (such as CaCrO 4 or SrCrO 4 ) formed during sintering It migrates into the porous support and forms dense porous connectors after sintering. Since SrTiO 3 and LaMnO 3 based materials used in the present invention are sintered by mass transfer / diffusion, low-temperature sintering is easy, and since no liquid substance is formed during sintering, a thin and dense connector can be manufactured on the porous anode support. .

이하에서 본 발명에 따른 고체산화물 연료전지의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a solid oxide fuel cell according to the present invention will be described.

우선, 연료극 지지체를 압출한 후, 건조 및 가소결한다.First, the anode support is extruded, and then dried and calcined.

연료극 지지체, 전해질층 및 공기극은 종래기술에서 알려진 평관형 또는 원통형 지지체의 제조방법으로 제조될 수 있다.The anode support, the electrolyte layer, and the cathode may be manufactured by a method for producing a flat or cylindrical support known in the art.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 연료극 지지체는 산화니켈, 이트리아 안정화 지르코니아 및 기공형성제를 혼합하여 볼 밀링한 후 건조하여 압축분말을 제조하는 단계; 상기 압축분말, 유기바인더, 가소제, 윤활제 및 증류수를 혼합하여 페이스트를 제조하는 단계; 압출기를 사용하여 상기 페이스트를 평관형 또는 원통형 지지체로 압출하는 단계 및 상기 지지체를 건조 및 가소결하는 단계를 수행하여 제조될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the anode support is a mixture of nickel oxide, yttria stabilized zirconia, and a pore-forming agent ball milling and drying to prepare a compressed powder; Preparing a paste by mixing the compressed powder, an organic binder, a plasticizer, a lubricant, and distilled water; It can be prepared by extruding the paste into a flat or cylindrical support using an extruder and drying and calcining the support.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 전해질은 이트리아 안정화 지르코니아, 분산제 및 용매를 혼합하여 볼 밀링하여 전해질 슬러리를 연료극 지지체의 외면에 코팅하여 형성될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 산소 이온전도성 전해질을 제한없이 사용할 수 있다. 전해질 코팅시, 이중층 접속자를 연료극 지지체에 직접 형성시키기 위하여, 연료극 지지체의 가소결체 일부에 마스킹(masking)을 한 후, 전해질을 코팅한다.In one embodiment of the present invention, the electrolyte may be formed by ball milling a mixture of yttria stabilized zirconia, a dispersant and a solvent to coat the electrolyte slurry on the outer surface of the anode support, which is known in the art An oxygen ion conductive electrolyte can be used without limitation. In the electrolyte coating, in order to form the double layer connector directly on the anode support, a portion of the plasticized body of the anode support is masked and then the electrolyte is coated.

연료극 지지체 위에 전해질을 코팅하는 과정에서 연료극 지지체의 일부에 마스킹을 하여 전해질이 형성되지 않는 부분을 남겨두는데, 이 부분에 이중층 접속자가 연료극 지지체에 직접 형성된다. 다음으로 이중층 접속자가 코팅된 이외의 부분에 공기극이 코팅된다.In the process of coating the electrolyte on the anode support, a part of the anode support is masked to leave a portion where the electrolyte is not formed, in which a double layer connector is formed directly on the anode support. Next, the cathode is coated on a portion other than the double layer connector is coated.

이후, 본 발명에 따른 이중층 접속자를 형성시키기 위하여, n 형 전도체층을 페이스트화하여 스크린 프린팅 등의 코팅 방법에 의해 연료극 지지체의 가소결체 위에 일정한 두께로 코팅한 후 건조시킨다.Subsequently, in order to form a double layer connector according to the present invention, the n-type conductor layer is pasted and coated on a plastic body of the anode support by a coating method such as screen printing to a certain thickness and then dried.

상기 n 형 전도체층의 페이스트는 Sr 일부가 La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd 및 Pm에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환되거나 Ti 일부가 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환된 페로브스카이트 구조의 SrTiO3 산화물, 바인더 및 용매를 혼합하여 제조될 수 있다.The paste of the n-type conductor layer is a part of Sr is substituted with one or more elements selected from La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd and Pm or a part of Ti is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, It can be prepared by mixing SrTiO 3 oxide, a binder and a solvent of perovskite structure substituted with one or more elements selected from Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W and Si.

이후 p 형 전도체층을 페이스트화하여 스크린 프린팅 등의 코팅 방법에 의해 n 형 전도체층 상에 일정한 두께로 코팅한 후 건조시킨다.Thereafter, the p-type conductor layer is paste-coated to a constant thickness on the n-type conductor layer by a coating method such as screen printing and then dried.

상기 p 형 전도체층의 페이스트는 La 일부가 Sr, Ca, Ba 및 Mg에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환되거나 Mn 일부가 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환된 페로브스카이트 구조의 LaMnO3 산화물, 바인더 및 용매를 혼합하여 제조될 수 있다.The paste of the p-type conductor layer is a part of La is substituted with at least one element selected from Sr, Ca, Ba and Mg, or a part of Mn is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, It can be prepared by mixing a LaMnO 3 oxide, a binder and a solvent having a perovskite structure substituted with one or more elements selected from Pt, Pd, Mo, W and Si.

상기 n 형 전도체층 및 p 형 전도체층의 페이스트의 제조시, 바인더는 산화물 100 중량부 기준으로 3∼20 중량부로 첨가되는 것이 바람직하다. 바인더가 산화물 100 중량부 기준으로 20 중량부를 초과하여 포함되는 경우 바인더의 열분해시 형성되는 기공에 의해 치밀막 형성이 어려울 수 있으며, 바인더가 산화물 100 중량부 기준으로 3 중량부 미만으로 포함되는 경우, 페이스트를 코팅하는데 있어서 일정한 두께로 코팅하기 어려워질 수 있다. In preparing the paste of the n-type conductor layer and the p-type conductor layer, the binder is preferably added in an amount of 3 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the oxide. When the binder is included in more than 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the oxide may be difficult to form a dense film due to the pores formed during the thermal decomposition of the binder, when the binder is included in less than 3 parts by weight based on 100 parts by weight of oxide, Coating the paste can be difficult to coat to a constant thickness.

또한, 상기 n 형 전도체층 및 p 형 전도체층의 페이스트의 제조시, 용매는 산화물 100 중량부 기준으로 40∼120 중량부로 첨가되는 것이 바람직하다. 용매가 산화물 100 중량부 기준으로 120 중량부 초과하여 포함되는 경우 층의 두께가 너무 얇아질 수 있으며, 용매가 산화물 100 중량부 기준으로 40 중량부 미만으로 포함되는 경우, 균일한 페이스트의 제조가 어려워질 수 있다.In addition, in preparing the paste of the n-type conductor layer and the p-type conductor layer, the solvent is preferably added in an amount of 40 to 120 parts by weight based on 100 parts by weight of the oxide. When the solvent is included in excess of 120 parts by weight based on 100 parts by weight of oxide, the thickness of the layer may be too thin. When the solvent is included by less than 40 parts by weight based on 100 parts by weight of oxide, it is difficult to prepare a uniform paste. Can lose.

상기 바인더로는 에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스, 폴리비닐알콜, 폴리비닐부티랄 등을 사용할 수 있고, 가소제와 윤활제 등을 포함하는 상용 종합 바인더인 YB-131D, BM1, BM2 등을 사용할 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.As the binder, ethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, and the like may be used. Can be used, but is not necessarily limited thereto.

상기 용매로는 α-테르피놀, 에틸 알코올, 톨루엔, 아밀 알코올, 부틸 알코올, 에틸 락테이트, 이소프로필 알코올, 에탄올, 아세톤, 에틸렐 글리콜 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.The solvent may include, but is not limited to, α-terpinol, ethyl alcohol, toluene, amyl alcohol, butyl alcohol, ethyl lactate, isopropyl alcohol, ethanol, acetone, ethylel glycol, and the like.

상기 n 형 전도체층과 p 형 전도체층의 코팅이 완료된 후에는, 노에 장입해서 1300∼1400℃ 에서 열처리하여 소결한다. After the coating of the n-type conductor layer and the p-type conductor layer is completed, it is charged into a furnace and sintered by heat treatment at 1300 to 1400 ° C.

상기 이중층 접속자 제조 공정 이후, 공기극을 코팅하고 1400℃ 이하의 온도에서 열처리하여 소결한다. 본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 공기극으로는 LSM-YSZ층, LSM층 및 LSCF층이 순차적으로 형성된 다층 구조 공기극막을 사용할 수 있다.
After the double layer connector manufacturing process, the cathode is coated and sintered by heat treatment at a temperature of 1400 ℃ or less. In one embodiment of the present invention, as the cathode, a multilayer structure cathode membrane in which an LSM-YSZ layer, an LSM layer, and an LSCF layer are sequentially formed may be used.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 시험예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments and test examples of the present invention will be described in detail. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and should be construed in accordance with the technical meanings and concepts of the present invention.

본 명세서에 기재된 실시예, 시험예 및 도면은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있다.The embodiments, test examples, and drawings described in this specification are preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention, so that there are various equivalents and modifications that can be substituted at the time of the present application .

실시예Example 1 One

NiO(J.T. Baker Co.), 8몰% Y2O3 stabilized ZrO2(TZ-8YS, Tosoh Co.), 기공형성제로 활성탄을 각각 칭량하여 혼합하였다. 용매인 에탄올을 첨가한 후, 혼합된 분말을 고순도 지르코니아 볼을 이용하여 2주일 동안 습식 볼 밀링하여 건조기에 70℃에서 건조시킨 후, 체질하여 압축분말을 제조하였다. 제조된 압축분말에 증류수 20 중량%, 유기바인더(MP3000) 13 중량%, 가소제(glycerol) 8 중량%, 윤활제(cellosol) 3 중량%를 첨가하여 혼련 과정을 진행하여 페이스트를 제조하였다. 이 때 혼합과정은 먼저 압축 분말과 유기 바인더를 분말상태로 10 분간 혼합한 후 가소제와 윤활제를 증류수와 혼합한 액상 용액을 혼련기에 첨가하면서 균일하게 혼합하였으며, 첨가제가 혼련과정 중 응고되지 않도록 혼련기의 온도를 낮추고자 기기 내부에 냉각수를 공급하였다. 이후 수분이 고르게 분포되도록 24 시간 동안 저온숙성을 시킨 후, 압출성형을 하였다. 압출된 성형체는 건조시 용매의 증발에 의한 휨 현상 및 균열을 방지하기 위해 선형 저밀도 폴리에틸렌(linear low density poly ethylene) 필름에 포장 보관하였으며, 상온에서 70 rpm의 속도로 롤링 건조를 하였다. 이후, 상기 평관형 지지체를 1100℃에서 가소결을 실시하였다. Activated carbon was weighed and mixed with NiO (JT Baker Co.), 8 mol% Y 2 O 3 stabilized ZrO 2 (TZ-8YS, Tosoh Co.), and pore-forming agent, respectively. After adding ethanol as a solvent, the mixed powder was wet ball milled for 2 weeks using high purity zirconia balls, dried in a dryer at 70 ° C., and sieved to prepare a compressed powder. 20 wt% of distilled water, 13 wt% of organic binder (MP3000), 8 wt% of plasticizer (glycerol), and 3 wt% of lubricant (cellosol) were added to the compressed powder to prepare a paste. At this time, the mixing process was first mixed the powder and the organic binder in powder form for 10 minutes, and then mixed evenly by adding a liquid solution mixed with a plasticizer and lubricant with distilled water to the kneader, so that the additive does not solidify during the kneading process Cooling water was supplied inside the apparatus to lower the temperature of the apparatus. After low temperature aging for 24 hours to evenly distribute the moisture, extrusion was carried out. The extruded molded body was packaged and stored in a linear low density polyethylene (linear low density polyethylene) film to prevent warpage and cracking due to evaporation of the solvent during drying, and was rolled to dry at a speed of 70 rpm at room temperature. Thereafter, the flat tubular support was subjected to plastic sintering at 1100 ° C.

이후, 전해질 슬러리 내 8 몰% Y2O3-stabilized-ZrO2 분말의 농도를 3 중량%로 하였고, 분산제와 용매를 각각 칭량하여 첨가한 후, 볼 밀링을 실시하였다. 연료극 지지체의 가소결체 일부에 마스킹을 한 후, 진공 슬러리 코팅법(vacuum slurry coating method)을 이용하여 평관형 연료극 지지체의 개구를 이용해서 내부를 진공상태로 만들고, 전해질 슬러리에 침지시켜 코팅하였고, 건조 후에 1400℃에서 5 시간 소결하여 평관형 연료극 지지체의 외면에 전해질을 형성하였다. Thereafter, 8 mol% Y 2 O 3 -stabilized-ZrO 2 in the electrolyte slurry. The concentration of the powder was 3% by weight, and the dispersant and the solvent were each weighed and added, followed by ball milling. After masking a portion of the sintered body of the anode support, the inside was vacuumed using the opening of the flat cathode support using a vacuum slurry coating method, and the inside was vacuum coated and immersed in an electrolyte slurry, followed by drying. After sintering at 1400 ° C. for 5 hours, an electrolyte was formed on the outer surface of the flat tubular anode support.

이중층 접속자를 형성하기 위하여 n 형 전도체인 Sr0 .7La0 .2TiO2, 용매인 α-terpinol, 바인더인 에틸 셀룰로오스를 칭량하여 혼합하였다. 상기 Sr0 .7La0 .2TiO2는 졸-겔법 기반의 페치니(Pechini) 법을 이용하여 제조되었으며, Sr0 .7La0 .2TiO2, 바인더, 용매를 중량비 1 : 0.15 : 1.1로 혼합하여 페이스트를 제조하였다. 이후, 스크린 프린팅에 의해 연료극 지지체의 가소결체 상에 코팅한 후 80℃에서 20 분 가량 건조시켰다. 상기 코팅 및 건조 공정을 2번 수행하였다.Sr 0 .7 an n-type conductor La 0 .2 TiO 2, were mixed by weighing the solvent in α-terpinol, the binder of ethyl cellulose to form a dual-layer splice. The Sr 0 .7 La 0 .2 TiO 2 sol-gel method was prepared using Fe-based and pitched (Pechini) method, Sr 0 .7 La 0 .2 TiO 2, a binder, a solvent, a weight ratio of 1: 0.15: 1.1 The paste was prepared by mixing. Thereafter, the film was coated on the plasticizer of the anode support by screen printing and then dried at 80 ° C. for about 20 minutes. The coating and drying process was carried out twice.

상기 공정 이후, p 형 전도체인 La0 .8Sr0 .2MnO3, 용매인 α-terpinol, 바인더인 에틸 셀롤로오스를 칭량하여 혼합하였다. La0 .8Sr0 .2MnO3는 졸-겔법 기반의 Pechini 법을 이용하여 제조되었으며, La0.8Sr0.2MnO3, 바인더, 용매를 중량비 1 : 0.0375 : 0.47로 혼합하여 페이스트를 제조하였다. 이후, 스크린 프린팅에 의해 n 형 전도체층 위에 코팅한 후 80℃에서 20 분 가량 건조시켰다. 상기 코팅 및 건조 공정을 7번 수행하였다. 이와 같이 페이스트를 코팅하여 형성된 이중층 접속자에 대해 주사전자현미경 사진을 촬영하여 도 4에 나타내었다.After the process, the p type conductor La 0 .8 Sr 0 .2 MnO 3, the solvent were mixed by weighing the α-terpinol, the binder is ethyl cellulose. La 0 .8 Sr 0 .2 MnO 3 sol-was prepared using the Pechini method of gel process based, La 0.8 Sr 0.2 MnO 3, a binder, a solvent, a weight ratio of 1: 0.47 was prepared by mixing a paste: 0.0375. Thereafter, the film was coated on the n-type conductor layer by screen printing and then dried at 80 ° C. for about 20 minutes. The coating and drying process was carried out seven times. Scanning electron micrographs were taken of the double layer connectors formed by coating the paste as shown in FIG. 4.

상기 공정 이후, 전해질위에 공기극으로 LSM((La0 .85Sr0 .15)0.9MnO3)/YSZ와 LSM((La0 .85Sr0 .15)0.9MnO3), 그리고 LSCF(La0 .6Sr0 .4Co0 .2Fe0 .8O3)을 코팅한 후, 상온에서 건조 후, 1150℃에서 3 시간 소결하여 형성하였고 최종 형성된 평관형 고체산화물 연료전지를 촬영하여 도 5에 나타내었다. After the process, the air electrode on the electrolyte LSM ((La 0 .85 Sr 0 .15) 0.9 MnO 3) / YSZ and LSM ((La 0 .85 Sr 0 .15) 0.9 MnO 3), and the LSCF (La 0. 6 Sr 0 .4 Co 0 .2 Fe 0 .8 O 3) was coated with, and then dried at room temperature, was formed for 3 hours and sintered at 1150 ℃ shown in Figure 5, the final shot formed of flat tubular solid oxide fuel cell It was.

도 4를 참조하면 본 발명에 따라 제조된 이중층 접속자는 기공이 없는 치밀한 이중층 접속자가 제조되었음을 알 수 있다.
Referring to Figure 4 it can be seen that the bilayer splicer prepared in accordance with the present invention is a dense double layer splicer without pores.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100, 200, 300 : 이중층 접속자
101, 201, 301 : n 형 전도체층
102, 202, 302 : p 형 전도체층
211 : 유로
210, 310: 연료극 지지체
220, 320 : 전해질층
230, 330: 공기극
Description of the Related Art [0002]
100, 200, 300: Double layer splicer
101, 201, 301: n-type conductor layer
102, 202, 302: p-type conductor layer
211: Euro
210, 310: anode support
220, 320: electrolyte layer
230, 330: air cathode

Claims (16)

Sr 일부가 La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd 및 Pm에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환되거나 Ti 일부가 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환된 페로브스카이트 구조의 SrTiO3 산화물로 형성된 n 형 전도체층; 및
La 일부가 Sr, Ca, Ba 및 Mg에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환되거나 Mn 일부가 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환된 페로브스카이트 구조의 LaMnO3 산화물로 형성된 p 형 전도체층으로 구성된 고체산화물 연료전지용 이중층 접속자.
A part of Sr is substituted with at least one element selected from La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd and Pm, or a part of Ti is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, An n-type conductor layer formed of an SrTiO 3 oxide having a perovskite structure substituted with one or more elements selected from Pt, Pd, Mo, W, and Si; And
A part of La is substituted with at least one element selected from Sr, Ca, Ba and Mg, or a part of Mn is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W and A double layer connector for a solid oxide fuel cell comprising a p-type conductor layer formed of a LaMnO 3 oxide having a perovskite structure substituted with at least one element selected from Si.
청구항 1에 있어서,
상기 페로브스카이트 구조의 SrTiO3 산화물은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 이중층 접속자:
[화학식 1]
Sr1-x-δM1xTi1-yM2yO3
[화학식 2]
(Sr1-xM1x)1-δTi1-yM2yO3
여기서, M1은 La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd 및 Pm에서 선택된 1종 이상의 원소이고, M2는 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소이고, 0.05≤x≤0.4, 0≤δ≤0.2, 0≤y≤0.2 임.
The method according to claim 1,
SrTiO 3 oxide of the perovskite structure is a double layer connector for a solid oxide fuel cell, characterized in that represented by the following formula (1) or (2):
[Formula 1]
Sr 1-x-δ M1 x Ti 1-y M2 y O 3
(2)
(Sr 1-x M1 x ) 1-δ Ti 1-y M2 y O 3
Here, M1 is at least one element selected from La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd and Pm, and M2 is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt , At least one element selected from Pd, Mo, W and Si, wherein 0.05 ≦ x ≦ 0.4, 0 ≦ δ ≦ 0.2, 0 ≦ y ≦ 0.2.
청구항 1에 있어서,
상기 페로브스카이트 구조의 LaMnO3 산화물은 하기 화학식 3 또는 화학식 4로 표시되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 이중층 접속자:
[화학식 3]
La1-x-δM3xMn1-yM4yO3
[화학식 4]
(La1-xM3x)1-δMn1-yM4yO3,
여기서, M3는 Sr, Ca, Ba 및 Mg에서 선택된 1종 이상의 원소이고, M4는 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소이고, 0.05≤x≤0.4, 0≤δ≤0.2, 0≤y≤0.2 임.
The method according to claim 1,
LaMnO 3 oxide of the perovskite structure is a double layer connector for a solid oxide fuel cell, characterized in that represented by the formula (3) or (4):
(3)
La 1-x-δ M3 x Mn 1-y M4 y O 3
[Chemical Formula 4]
(La 1-x M3 x ) 1-δ Mn 1-y M4 y O 3,
Where M3 is at least one element selected from Sr, Ca, Ba and Mg, and M4 is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W and Si At least one element selected from 0.05 ≦ x ≦ 0.4, 0 ≦ δ ≦ 0.2, and 0 ≦ y ≦ 0.2.
연료극 지지체, 전해질, 공기극 및 이중층 접속자를 포함하여 구성된 고체산화물 연료전지로서,
상기 이중층 접속자는 Sr 일부가 La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd 및 Pm에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환되거나 Ti 일부가 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환된 페로브스카이트 구조의 SrTiO3 산화물로 형성된 n 형 전도체층; 및
La 일부가 Sr, Ca, Ba 및 Mg에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환되거나 Mn 일부가 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환된 페로브스카이트 구조의 LaMnO3 산화물로 형성된 p 형 전도체층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지.
A solid oxide fuel cell comprising an anode support, an electrolyte, an anode, and a double layer connector,
The bilayer interconnector is a part of Sr is substituted with one or more elements selected from La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd and Pm or a part of Ti is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, An n-type conductor layer formed of SrTiO 3 oxide of perovskite structure substituted with one or more elements selected from Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W, and Si; And
A part of La is substituted with at least one element selected from Sr, Ca, Ba and Mg, or a part of Mn is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W and A solid oxide fuel cell comprising a p-type conductor layer formed of a LaMnO 3 oxide having a perovskite structure substituted with at least one element selected from Si.
청구항 4에 있어서,
상기 페로브스카이트 구조의 SrTiO3 산화물은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지:
[화학식 1]
Sr1-x-δM1xTi1-yM2yO3
[화학식 2]
(Sr1-xM1x)1-δTi1-yM2yO3
여기서, M1은 La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd 및 Pm에서 선택된 1종 이상의 원소이고, M2는 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소이고, 0.05≤x≤0.4, 0≤δ≤0.2, 0≤y≤0.2 임.
The method of claim 4,
SrTiO 3 oxide of the perovskite structure is a solid oxide fuel cell, characterized in that represented by the formula (1) or formula (2):
[Formula 1]
Sr 1-x-δ M1 x Ti 1-y M2 y O 3
(2)
(Sr 1-x M1 x ) 1-δ Ti 1-y M2 y O 3
Here, M1 is at least one element selected from La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd and Pm, and M2 is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt , At least one element selected from Pd, Mo, W and Si, wherein 0.05 ≦ x ≦ 0.4, 0 ≦ δ ≦ 0.2, 0 ≦ y ≦ 0.2.
청구항 4에 있어서,
상기 페로브스카이트 구조의 LaMnO3 산화물은 하기 화학식 3 또는 화학식 4로 표시되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지:
[화학식 3]
La1 -x-δM3xMn1 - yM4yO3
[화학식 4]
(La1 - xM3x)1-δMn1 - yM4yO3 ,
여기서, M3는 Sr, Ca, Ba 및 Mg에서 선택된 1종 이상의 원소이고, M4는 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소이고, 0.05≤x≤0.4, 0≤δ≤0.2, 0≤y≤0.2 임.
The method of claim 4,
LaMnO 3 oxide of the perovskite structure is a solid oxide fuel cell, characterized in that represented by the following formula (3) or (4):
(3)
La 1- x-δ M3 x Mn 1 - y M4 y O 3
[Chemical Formula 4]
(La 1 - x M3 x ) 1-δ Mn 1 - y M4 y O 3 ,
Where M3 is at least one element selected from Sr, Ca, Ba and Mg, and M4 is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W and Si At least one element selected from 0.05 ≦ x ≦ 0.4, 0 ≦ δ ≦ 0.2, and 0 ≦ y ≦ 0.2.
청구항 4에 있어서,
상기 이중층 접속자는 5∼50 ㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지.
The method of claim 4,
The double layer connector is a solid oxide fuel cell, characterized in that formed to a thickness of 5 to 50 ㎛.
청구항 4에 있어서,
상기 n 형 전도체층은 2∼20 ㎛의 두께로 형성되며, p형 전도체층은 3~48 ㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지.
The method of claim 4,
The n-type conductor layer is formed to a thickness of 2 to 20 ㎛, the p-type conductor layer is a solid oxide fuel cell, characterized in that formed to a thickness of 3 ~ 48 ㎛.
청구항 4에 있어서,
평관형 고체산화물 연료전지 또는 원통형 고체산화물 연료전지인 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지.
The method of claim 4,
A solid oxide fuel cell, characterized in that a flat tube solid oxide fuel cell or a cylindrical solid oxide fuel cell.
연료극 지지체를 압출한 후, 건조 및 가소결하는 단계;
상기 연료극 지지체에 전해질층을 코팅 및 건조하는 단계;
상기 연료극 지지체의 표면에 이중층 접속자의 n 형 전도체층을 코팅 및 건조하는 단계;
상기 n 형 전도체층의 표면에 이중층 접속자의 p 형 전도체층을 코팅 및 건조하는 단계;
상기 전해질층 및 이중층 접속자가 코팅된 연료극 지지체를 소결하는 단계; 및
공기극을 코팅, 건조 및 소결하는 단계를 포함하고,
상기 p 형 전도체층은 La 일부가 Sr, Ca, Ba 및 Mg에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환되거나 Mn 일부가 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환된 페로브스카이트 구조의 LaMnO3 산화물, 바인더 및 용매를 혼합한 페이스트를 코팅하여 형성되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지의 제조방법.
Extruding the anode support, followed by drying and sintering;
Coating and drying an electrolyte layer on the anode support;
Coating and drying an n-type conductor layer of a double layer connector on a surface of the anode support;
Coating and drying a p-type conductor layer of a double layer connector on the surface of the n-type conductor layer;
Sintering the anode support coated with the electrolyte layer and the double layer connector; And
Coating, drying and sintering the cathode;
The p-type conductor layer is a part of La is substituted with at least one element selected from Sr, Ca, Ba and Mg or a part of Mn is Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, A method of manufacturing a solid oxide fuel cell, characterized in that it is formed by coating a paste containing a mixture of LaMnO 3 oxide, a binder, and a solvent having a perovskite structure substituted with at least one element selected from Pd, Mo, W, and Si.
청구항 10에 있어서,
상기 n 형 전도체층은 Sr 일부가 La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd 및 Pm에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환되거나 Ti 일부가 Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W 및 Si에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환된 페로브스카이트 구조의 SrTiO3 산화물, 바인더 및 용매를 혼합한 페이스트를 코팅하여 형성되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지의 제조방법.
The method of claim 10,
The n-type conductor layer is a part of Sr is substituted with one or more elements selected from La, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd and Pm, or part of Ti Co, Mn, Fe, Cr, Cu, V, Ni, It is formed by coating a paste of a mixture of SrTiO 3 oxide, a binder and a solvent having a perovskite structure substituted with at least one element selected from Zn, Ag, Au, Pt, Pd, Mo, W and Si. Method of manufacturing a solid oxide fuel cell.
삭제delete 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
상기 바인더는 산화물 100 중량부 기준으로 3∼20 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지의 제조방법.
The method according to claim 10 or 11,
The binder is a manufacturing method of a solid oxide fuel cell, characterized in that mixed in 3 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of oxide.
청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
상기 용매는 산화물 100 중량부 기준으로 40∼120 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지의 제조방법.
The method according to claim 10 or 11,
The solvent is a method for producing a solid oxide fuel cell, characterized in that the mixture of 40 to 120 parts by weight based on 100 parts by weight of oxide.
청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
상기 바인더는 에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스, 폴리비닐알콜 및 폴리비닐부티랄로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지의 제조방법.
The method according to claim 10 or 11,
And said binder is selected from the group consisting of ethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, polyvinyl alcohol and polyvinyl butyral.
청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
상기 용매는 α-테르피놀, 에틸 알코올, 톨루엔, 아밀 알코올, 부틸 알코올, 에틸 락테이트, 이소프로필 알코올, 에탄올, 아세톤 및 에틸렐 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지의 제조방법.
The method according to claim 10 or 11,
Preparation of the solid oxide fuel cell, characterized in that the solvent is selected from the group consisting of α-terpinol, ethyl alcohol, toluene, amyl alcohol, butyl alcohol, ethyl lactate, isopropyl alcohol, ethanol, acetone and ethylel glycol Way.
KR1020110104971A 2011-10-14 2011-10-14 Dual layer interconnect for solid oxide fuel cell, solid oxide fuel cell therewith and preparation method thereof KR101260856B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110104971A KR101260856B1 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Dual layer interconnect for solid oxide fuel cell, solid oxide fuel cell therewith and preparation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110104971A KR101260856B1 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Dual layer interconnect for solid oxide fuel cell, solid oxide fuel cell therewith and preparation method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130040311A KR20130040311A (en) 2013-04-24
KR101260856B1 true KR101260856B1 (en) 2013-05-06

Family

ID=48440154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110104971A KR101260856B1 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Dual layer interconnect for solid oxide fuel cell, solid oxide fuel cell therewith and preparation method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101260856B1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103746128B (en) * 2014-01-10 2015-12-30 上海交通大学 High-temperature solid oxide battery metal connector surface duplex coating and preparation method
KR101891079B1 (en) * 2016-10-28 2018-08-24 충북대학교 산학협력단 Multi-layer structured inter-connector of solid oxide fuel cell
US11843123B2 (en) * 2018-03-02 2023-12-12 Northwestern University Cobalt-substituted perovskite compounds for solid oxide electrochemical cells
KR102274924B1 (en) * 2018-05-18 2021-07-09 재단법인대구경북과학기술원 Ceramic anode material for solid oxide fuel cell and manufacturing method thereof
CN114400332B (en) * 2022-01-11 2024-01-23 长春理工大学 Composite material of electrode material of reversible solid oxide battery and preparation method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005071982A (en) * 2003-08-25 2005-03-17 Korea Inst Of Energy Research Fuel electrode support type flat tube type solid oxide fuel cell stack and method of manufacturing the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005071982A (en) * 2003-08-25 2005-03-17 Korea Inst Of Energy Research Fuel electrode support type flat tube type solid oxide fuel cell stack and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130040311A (en) 2013-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8455154B2 (en) Thermal shock-tolerant solid oxide fuel cell stack
KR100437498B1 (en) Anode-supported tubular solid oxide fuel cell stack and fabrication method of it
JP5080951B2 (en) Horizontal stripe fuel cell stack and fuel cell
US20070141423A1 (en) Tubular electrochemical reactor cell and electrochemical reactor system which is composed of the cell
JP5160131B2 (en) Electrolyte / electrode assembly and method for producing the same
Liu et al. Fabrication and characterization of micro-tubular cathode-supported SOFC for intermediate temperature operation
AU2004216002A1 (en) Porous electrode, solid oxide fuel cell, and method of producing the same
KR101796502B1 (en) Method of manufacturing interconnect coating layer and ceramic interconnects including the interconnect coating layer
US7285347B2 (en) Anode-supported flat-tubular solid oxide fuel cell stack and fabrication method of the same
KR101260856B1 (en) Dual layer interconnect for solid oxide fuel cell, solid oxide fuel cell therewith and preparation method thereof
KR101179130B1 (en) Segment-in-series type sofc sub-module, preparation method thereof and segment-in-series type sofc module using the same
KR20030036966A (en) Electrode having microstructure of extended triple phase boundary by porous ion conductive ceria film coating and Method to manufacture the said electrode
KR101341969B1 (en) Segment-in-series type sofc sub-module, manufacturing method thereof and segment-in-series type sofc module using the same
JP5674035B2 (en) Medium / low temperature high efficiency electrochemical cell and electrochemical reaction system composed of them
JP5281950B2 (en) Horizontally-striped fuel cell stack, manufacturing method thereof, and fuel cell
CN110637387B (en) Laminated structure of ion/electron mixed conductive electrolyte and electrode, and method for producing same
KR101510402B1 (en) Flat tubular segment-in-series sofc and method of fabricating thereof
CN110088965B (en) Single cell, single cell stack device, module, and module housing device
JP5483013B2 (en) Flat tube electrochemical cell and electrochemical reaction system
KR101052739B1 (en) Tubular solid oxide fuel cell and its manufacturing method
KR101341963B1 (en) Segment-in-series type sofc sub-module, preparation method thereof and segment-in-series type sofc module using the same
JP4913257B1 (en) Solid oxide fuel cell
US20150147677A1 (en) FABRICATION OF SOLID OXIDE FUEL CELLS WITH A THIN (LA0.9SR0.1)0.98(GA0.8MG0.2)O3-delta ELECTROLYTE ON A SR0.8LA0.2TIO3 SUPPORT
JP5916013B2 (en) Multi-stage electrochemical reactor
WO2020261935A1 (en) Fuel electrode-solid electrolyte layer composite body, fuel electrode-solid electrolyte layer composite member, fuel cell and method for producing fuel cell

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170308

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200309

Year of fee payment: 8