KR101545132B1 - 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법 - Google Patents

용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제조 공정을 단순화시켜 생산성이 향상된 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 매트릭스 재료를 전극과 분리판에 직접 도포하여 제작함으로써, 탈포나 테이프 케스팅 공정을 수행하지 않아 제조 공정이 단순화되어 시간을 절감할 수 있고, 바인더나 결합제를 양을 줄일 수 있어 제작에 소요되는 재료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 전극과 분리판 사이의 단차 부분은 물론 빈 틈을 채워 전극과 분리판 사이로 가스가 누출되는 것을 방지할 수 있는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법에 관한 것이다.

Description

용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법{electrolyte matrix manufacturing method for stack of Molten Carbon Fuel Cell }
본 발명은 연료전지용 전해질 매트릭스 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 제조 공정을 단순화시켜 생산성이 향상된 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법에 관한 것이다.
보다 상세하게 본 발명은 매트릭스 재료를 전극과 분리판에 직접 도포하여 제작함으로써, 탈포나 소성 공정을 수행하지 않아 제조 공정이 단순화되어 시간을 절감할 수 있고, 바인더나 결합제를 양을 줄일 수 있어 제작에 소요되는 재료를 절감할 수 있는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법에 관한 것이다.
더욱이, 매트릭스를 전극의 표면에 직접 도포함으로써, 전극과 분리판 사이의 단차 부분은 물론 빈 틈을 채워 전극과 분리판 사이로 가스가 누출되는 것을 방지할 수 있는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법에 관한 것이다.
연료전지는 연료의 화학에너지를 전기화학 반응을 통해 직접 전기에너지를 발생하는 발전시스템으로 고효율의 청정에너지로 분류된다. 연료전지는 고온 500 ~ 700 ℃에서 작동하는 용융탄산염 연료전지와 700℃ 이상에서 작동하는 고체산화물 연료전지, 저온 200℃에서 작동하는 인산형 연료전지 및 100℃이하에서 운전되는 고분자 전해질 연료전지 등으로 구분한다.
이러한 연료전지 중 용융탄산염 연료전지(molten carbonate fuel cell, MCFC)는 650℃ 이상의 고온에서 운전되기 때문에 전기화학 반응속도가 빨라 전극재료로 백금촉매 대신 니켈을 사용할 수 있으므로 경제성에서 유리할 뿐만 아니라, 백금전극에는 피독 물질로 작용하는 일산화탄소도 수성가스 전환 반응을 통하여 연료로 이용하는 니켈 전극의 특성은 석탄가스, 천연가스, 메탄올, 바이오매스 등 다양한 연료 선택성을 제공할 수 있다.
또한, MCFC의 고온 운전 특성은 연료전지 스택 내부에서 전기화학 반응과 연료개질 반응을 동시에 진행시킨다. 즉, 내부개질 형태의 채용이 가능하도록 하는 장점을 제공한다. 이러한 내부개질형 용융탄산염 연료전지는 전기화학반응의 발열량을 별도의 외부 열교환기 없이 직접 흡열반응인 개질반응에 이용하므로 외부개질형 MCFC 보다 전체 시스템의 열효율이 추가로 증가하는 동시에 시스템 구성이 간단해지는 특성을 갖는다.
이러한 단위전지를 구성하는 매트릭스는 전해질인 용융탄산염을 지지하는 역할을 하며 캐소드에서 생성된 이온이 애노드로 이동하는 통로를 제공하고, 양 전극을 전기적으로 절연시켜, 각 전극으로 유입되는 연료 및 공기 등의 반응 기체들이 전지 내부에서 서로 혼합되지 않게 하며 전지 외부로의 가스 누출을 방지하는 습식 밀봉(wet seal) 역할도 한다.
이러한 매트릭스는 실온에서는 고체이나 작동온도인 650℃에서는 탄산염이 용융되어 매트릭스 기공에 함침됨으로써 페이스트 상태로 존재하며, 매트릭스의 성능은 주로 전지의 내부 저항 (internal resistance), 기체가 혼합되는 현상, 습식 밀봉 기능에 의하여 결정되므로, 적절한 기공크기 분포와 안정한 구조를 유지해야 좋은 성능을 나타낼 수 있다. 특히, 전해질인 탄산염이 500℃ 부근에서 용융되므로 열주기에 따른 열 충격 등의 온도 변화에서도 전체 매트릭스의 구조에 변화가 일어나지 않도록 충분한 강도를 유지해야 한다.
이러한 MCFC용 매트릭스와 관련된 기술로는 특허문헌 1내지 4가 있다.
이들은 통상적으로 세라믹 파우더에 유기물과 용매를 넣어 슬러리를 제조하여 테이프 캐스팅법으로 성형하고 건조한 후 얻을 수 있는 시트형태이며, 이렇게 제조한 매트릭스는 전극 사이에 분리판 사이즈에 맞게 잘라 넣어 스택을 제조하였다.
이러한 종래의 매트릭스를 제조하는 방법은 도 1에 도시한 바와 같이, 원재료를 분쇄하는 단계 - 분쇄한 세라믹파우더에 유기물과 용매를 넣어 슬러리를 제조하는 단계 -슬러리를 교반하여 혼합하는 단계 - 혼합물로부터 기포를 제거하는 탈포 단계 - 테이프 캐스팅법으로 박판 형태로 성형하는 단계 - 열풍을 이용하여 건조하는 단계로 이루어진다. 따라서 종래의 매트릭스 제조 방법은 매트릭스의 제조에 소요되는 공정과 시간이 많이 소모되어 생산성이 떨어지는 문제가 있다.
또한 이러한 방법으로 만들어진 매트릭스를 이용하여 스택을 제조할 경우, 다공성 세라믹 시트를 운반하거나 스택에 적층하는 과정에서 찢어지거나 변형되는 문제가 있고, 매트릭스 시트를 분리판 크기에 맞게 잘라 보관하여야 하기 때문에 보관용 케이스 및 보관 장소를 별도로 구비하여야 하므로 보관 장소의 제한이 따랐다.
또한, 매트릭스 제조 시 첨가해주는 유기물이 많아 스택 전처리 시 발열요소로 작용하여 온도 제어가 힘든 문제가 있고, 적층하였을 때 전극과 분리판 사이의 단차가 발생할 경우 단차에 따라 발생된 틈으로 가스가 누출되는 등의 문재가 있다.
1. 일본공개특허 제1988-146364호 2. 일본공개특허 제2011-054552호 3. 대한민국등록특허 제1131722호 4. 미국등록특허 제8166911호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제를 해소하기 위해 개발된 것으로서, 제조 공정을 단순화시켜 생산성이 향상된 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 매트릭스 슬러리를 전극과 분리판의 표면에 직접 도포한 후 건조시킴으로써, 종래의 매트릭스를 제조하는 공정 중 탈포 공정과 열풍 건조 공정을 수행하지 않아 제조 공정이 간략화됨으로써 제조 공정 장치 및 시간을 줄여 생산성을 높일 수 있는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
더욱이, 본 발명은 탈포, 열풍 건조 공정을 수행하지 않음으로써 이러한 공정을 수행함에 따라 소요되는 바인더나 결합제의 양도 줄여 재료를 절감할 수 있으며, 분리판에 설치된 전극에 직접 매트릭스 슬러리를 도포함으로써 전극과 분리판 사이의 틈이나 단차에도 슬러리가 채워져 전극과 분리판 사이로 가스가 누출되는 등의 성능 저하 요인을 제거할 수 있는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 이루기 위한 본 발명은 분리판에 형성된 홈에 전극을 설치한 조립체의 표면에 세라믹 파우더에 유기물과 용매와 혼합한 슬러리를 도포한 후 건조시킨 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 매트릭스 슬러리의 도포는 스프레이(spray) 방법이나 코팅에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 슬러리는 분리판과 전극 사이의 틈(g)과, 단턱(s)에도 도포되어 이들 틈을 통해 가스가 누출되어 연료전지의 효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
본 발명은 매트릭스 슬러리는 직접 전극과 분리판에 도포하여 건조시킴으로서 매트릭스를 별도의 공정에서 제작할 때 거치는 탈포, 테이프 캐스팅 공정을 생략함으로써 제조 공정 및 이를 수행하기 위한 장치가 간략화되어 제작비용을 줄일 수 있고, 이러한 공정이 생략됨으로써 이들 공정을 수행함에 따라 추가적으로 소비되는 바인더나 결합제의 양을 줄여 원 자재를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 매트릭스 슬러리는 직접 전극과 분리판에 도포함으로써 슬러리가 전극과 분리판 사이의 틈은 물론 단차 부분까지 채워져 전극과 분리판 사이의 틈으로 가스가 누출되는 등의 성능 저하 요인을 줄여 보다 고효율의 스택을 제공할 수 있는 효과도 있는 것이다.
도 1은 종래의 연료전지용 매트릭스 제조 공정의 일예를 도시한 공정도
도 2는 본 발명에 따른 매트릭스 제조 공정을 도시한 과정도
도 3은 본 발명에 따른 전해질 매트릭스를 제조하는 과정을 도시한 사시도
도 4는 도 3의 A 부분의 확대 단면도
도 5 및 도 6은 전해질 도포 방법의 서로 다른 예를 도시한 것
이하, 본 발명에 따른 매트릭스 제조 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 제조 과정을 단순화하여 생산성을 향상시켰을 뿐만 아니라 전극과 분리판 사이의 틈을 제거하여 성능을 향상시킨 스택을 제공할 수 있는 것으로서, 분리판(1)에 형성된 홈(1g)에 전극(2)을 설치한 조립체(10)의 표면에 세라믹 파우더에 유기물과 용매와 혼합한 슬러리(100)를 도포한 후 건조시킨 것을 특징으로 한다.
먼저, 통상적인 연료전지용 스택의 구조에 대하여 간단하게 설명하면, 통상의 연료전지 스택은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 분리판(1)과 전극(2)을 반복적으로 적층하여 구성되고, 이렇게 구성된 스택은 도시한 바와 같이 분리판(1)의 일측에 형성된 전극설치홈(1g)에 전극(2)을 고정시켜 하나의 조립체(10)를 이룬다.
이렇게 조립된 분리판(1)과 전극(2)을 반복적으로 적층하여 하나의 스택을 이루게 되며, 도 4에 확대하여 도시한 바와 같이, 분리판(1)에 형성된 전극안치홈(1g)은 전극(2)을 보다 쉽게 설치할 수 있도록 전극(2)의 평면적보다 다소 넓게 형성될 수 밖에 없다. 또한, 전극(2)의 두께가 전극안치홈(1g)의 깊이와 동일한 것이 바람직하지만 공정상 정확하게 두께와 홈의 깊이를 맞출 수 없어 전극이 전극안치홈(1g)의 상단으로부터 돌출되거나 전극안치홈(1g)의 상단보다 낮아질 수 있다. 이하에서는 전극의 높이가 높아 턱(s)이 형성된 상태를 일 예로 설명한다.
이렇게 분리판(1) 가장자리 부분과 전극(2)의 높이가 달라 턱(s)이 형성되고, 전극과 전극안치홈(1g) 사이에 틈(g)이 형성될 경우 그 위에 적층되는 매트릭스와 분리판 사이에 틈이 생겨 전지가 작동할 때 가스가 누출되는 등의 문제가 발생할 수 있게 된다.
본 발명은 매트릭스 슬러리(100)를 직접 분리판(1)과 전극(2)이 조립된 조립체(10)의 표면에 도포하되 도포되는 슬러리(100)가 틈(g)에 채워지고, 턱(s) 부분을 덮을 수 있게 도포함으로써 분리판(1)과 매트릭스 사이에 틈이 생기지 않아 가스 누출 등의 문제를 일으키지 않게 되는 것이다.
이렇게 조립체(10)에 매트릭스 슬러리를 도포하는 방법은 다양하게 변형하여 실시 할 수 있으나 도 5에 도시한 바와 같이, 스프레이어(sprayer)를 이용하여 순차적으로 스프레이(spray)하는 방법을 이용하거나. 도 6에 도시한 바와 같이, 코팅 방법을 이용할 수 있다.
물론, 스프레이하는 방법이나 코팅 방법 중 어느 하나를 사용하더라도 원하는 부분에만 매트릭스 슬러리가 도포될 수 있도록 가장자리에 가이드를 설치할 수 있고, 도포되는 매트릭스 슬러리는 전극과 전극안치홈(1g) 사이에 틈(g)을 메울 수 있어야 하고, 분리판(1)의 양 단부까지 충분히 덮을 수 있어야 한다.
상기 매트릭스 슬러리는 LiAlO2, 글리세린, 전해질, 분산제, 결합제, 가소제, 소포제, 금속강화입자 및 산화물 강화입자를 포함하고 있다. 상기 글리세린은 전극 기재에 대한 수계 또는 유기계의 촉매층 형성용 조성물의 도포를 용이하게 하는 역할을 하는 친수성 유기화합물의 일종이고, 분산제는 각각의 분말이 서로 엉키지 않게 하는 역할을 하며 고르게 섞일 수 있게 하며, 결합제는 분말들 사이의 점착성을 부여하는 역할을 한다.
또한 상기 가소제는 매트릭스의 유연성을 조절하는 역할을 하고, 소포제는 매트릭스의 기공을 양을 조절하가 위한 것이고, 금속강화입자와 산화물 강화입자는 매트릭스의 강도를 강화하기 위한 조성물이다.
상기 전해질은 Li2CO3, K2CO3 및 Na2CO3로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 탄산염을 사용할 수 있다. 즉, Li2CO3, K2CO3 및 Na2CO3중 어느 하나만을 선택하거나 두 종 이상을 선택하여 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 전해질에는 Rb, Cs, Mg, Sr, Gd, Ba 및 Ca으로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 탄산염 전해질 물질을 더 혼합할 수 있으며, 전해질은 0.1~1㎛ 크기인 것이 바람직하다.
상기 결합제로는 아크릴(acrylic)계, 셀룰로즈(celllulose)계, 라텍스(latex)계 등의 종류 중 적어도 1개를 선택하여 사용할 수 있다.
상기 가소제는 글리세린(glycerine) 또는 상기 글리세린에 글리콜계 가소제를 첨가한 것이다.
상기 금속강화입자는 알루미늄, 아연, 구리 중 적어도 하나이고, 입자의 크기는 0.1~100㎛인 것이 바람직하다.
상기 금속산화물 강화입자는 알루미나(Al2O3), 세리아(CeO2), 지르코니아(ZrO2), 티타니아(TiO2) 중 적어도 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있고, 입자의 크기는 0.1~100㎛인 것이 바람직하다. 또한, 상기 금속 강화입자는 구형, 봉상형, 침상형 및 판상형으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 어느 하나로 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법을 보다 상세하게 설명하면 아래와 같다.
먼저, 원쟈료를 준비하는 과정을 설명한다.
본 발명의 전해질 매트릭스의 원재료는 물에 분산제를 용해시킨 후 LiAlO2 입자와 전해질, 금속 및 산화물 강화입자, 글리세린을 첨가하여 1차 볼밀링 공정을 수행한다.
밀링의 회전속도는 용기의 직경에 따라 계산하여 선택된 최적 분쇄 속도로 실시하고, 분쇄용 비드(BEAD)의 크기는 용기 크기와 입자 특성을 고려하여 5㎜∼3㎝까지 다양하게 선택할 수 있다.
상기 전해질은 Li2CO3, K2CO3 및 Na2CO3 으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 2개 이상의 탄산염을 포함하며, 0.1∼1㎜의 크기인 것이 바람직하다. 상기 전해질은 전지의 전처리시 용융되고 그 자리에서 형성되므로 전체 매트릭스 기공 부피의 20∼100％에서 전해질 입자의 크기를 조절하여 1차적으로 매트릭스의 기공 크기를 조절할 수있다.
상기 전해질의 성능을 향상시키기 위하여 상기 전해질에 Rb, Cs, Mg, Sr, Gd, Ba 및 Ca으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 탄산염 전해질 물질을 포함할 수 있다. 전해질의 용융온도, 부피팽창, 전기적 특성을 고려하여 0.1∼15wt％ 혼합하여 사용할 수 있다.
바람직하게, 매트릭스 제조시 사용되는 전해질은 0.1∼1㎜까지 분쇄하여 혼합하거나, 비율에 맞게 혼합된 염을 공융점 이상에서 용융시켜 균일한 염으로 만든 후, 0.1∼1㎜ 크기로 재분쇄한 것을 첨가시킨다.
상기 금속 강화입자는 용해도가 낮은 전이금속을 위주로 사용하며, 바람직하게, Al, Zn, Cu, Cr, Mn 및 ZrO2 등으로 사용할 수 있고, 0.1∼1㎜ 크기인 것이 바람직하다. 상기 금속 강화입자 중 Al는 Li2CO3 반응하여 매트릭스의 주 물질인 LiAlO2 로 변환되며, 26％의 부피팽창을 발생시킨다. 상기 금속 강화입자는 물과의 혼합이 어려울 수 있으므로 분산제의 선택이 중요하다. 상기 금속 강화입자의 모양은 구형, 봉상형, 침상형, 판상형 등일 수 있다.
상기 산화물 강화입자는 Al2CO3, CeO2, ZrO2 및 TiO2 등과 란타노이드(Lantanoid) 계열의 산화물을 사용할 수 있고, 0.1∼1㎜ 크기까지 다양한 입경을 가진다. 상기 산화물 강화입자는 기공크기 분포 계산에 따라 크기와 비율을 조절하게 되며, 슬러리 내 전체 파우더 질량의 5∼50wt％ 범위에서 첨가할 수 있다. 상기 산화물 강화입자의 모양은 구형, 봉상형, 침상형, 판상형 등일 수 있다.
상기 1차 볼밀링 공정 후, 매트릭스 성형에 필요한 유기물 슬러리를 만들기 위해서 2차 볼밀링 공정을 수행한다. 상기 2차 볼밀링 공정은 결합제, 가소제, 소포제를 일정비율로 혼합하는 공정이다.
상기 결합제는 비닐 계, 아크릴 계, 셀룰로즈 계, 라텍스 계 등의 종류 중 1개 또는 2개 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 쉬트의 물성과 기공율을 조절할 수 있는 범위 내에서 결정할 수 있다. 바람직하게, 상기 결합제는 에틸 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 폴리비닐 알코올, 아크릴 유상액으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 혼합물을 사용한다. 이때, 폴리비닐 알코올의 경우 Li2CO3 와 반응을 일으킬 수 있으므로 공정상 주의해야 한다.
상기 가소제는 프탈레이트 계, 글리세린 계 및 글리콜 계 중에서 하나 이상의 혼합물을 사용할 수 있으며, 반드시 글리세린은 혼합물 초기에 넣어주는데, 이는 글리세린이 LiAlO2의 응집현상을 억제하는 효과를 갖는다.
1차 볼밀링 공정과 2차 볼밀링 공정으로 제조된 슬러리들을 혼합 밀링을 통해 혼합한다.
위와 같은 과정에 의해 만들어진 매트릭스 슬러리를 분리판(1)의 안치홈(1g)에 설치된 전극(2)의 위에 도포한다.
물론, 적극에 슬러리를 도포하기 전에 탈포 곶정을 수행하여 슬러리 중에 포함된 기포를 제거하고 점도를 조잘할 수 있다.
상기 슬러리를 도포하는 공정은 다양한 장치나 방법으로 실시 할 수 있으나 도 5에 도시한 바와 같이, 스프레이어(sprayer)를 이용하여 순차적으로 스프레이(spray)하는 방법을 이용하거나. 도 6에 도시한 바와 같이, 코팅 방법을 이용할 수 있다.
물론, 스프레이하는 방법이나 코팅 방법 중 어느 하나를 사용하더라도 원하는 부분에만 매트릭스 슬러리가 도포될 수 있도록 가장자리에 가이드를 설치할 수 있고, 도포되는 매트릭스 슬러리는 전극과 전극안치홈(1g) 사이에 틈(g)을 메울 수 있어야하고, 분리판(1)의 양 단부까지 충분히 덮을 수 있어야 한다.
즉, 스프레이어로 도포할 경우 뿜어지는 압력을 조절하여 슬러리가 틈에도 스며들도록 도포하고, 코팅으로 도포할 경우에는 덮히는 슬러리에 압력을 가하여 슬러리가 틈에 스며들게 하여야 한다.
메트릭스 슬러리의 도포가 이루어지면 건조 공정을 통해 슬러리를 건조(또는 소성)시킨다.
건조 공정은 열풍을 공급하거나 열판 위에 방치하여 열을 가하여 건조시간을 단축시킬 수도 있다. 그러나 이렇게 열을 가하여 건조할 경우, 열이 고르게 공급되지 않으면 뒤틀릴 수 있으므로 열을 고르게 공급하여야 한다. 이에 따라 건조 공정은 습도가 낮은 공간 내부에서 상온에서 이루어지는 것이 바람직하다.
이렇게 조립체에 도포된 매트릭스 슬러리는 소정의 공간에서 소성시킴으로써 매트릭스가 분리판-전극 조립체에 일체로 설치될 수 있어, 별도로 매트릭스를 제작할 경우 매트릭스를 보관하는 보관 수단을 구비하지 않음으로 공간의 제약을 받지 않게 되는 것이다.
1: 분리판 1g: 전극안치홈
2: 전극
10: 조립체
100: 매트릭스 슬러리

Claims (13)

  1. 분리판(1)에 형성된 전극안치홈(1g)에 전극(2)을 설치한 조립체(10)의 표면에 매트릭스 슬러리(100)를 도포한 후 건조시키는 것을 특징으로 하는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 매트릭스 슬러리의 도포는 스프레이(spray) 방법에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 매트릭스 슬러리의 도포는 코팅에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 매트릭스 슬러리는 분리판과 전극 사이의 틈(g)과, 단턱(s)에도 도포되는 것을 특징으로 하는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 매트릭스 슬러리는 LiAlO2, 글리세린, 전해질, 분산제, 결합제, 가소제, 소포제, 금속강화입자 및 금속산화물 강화입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전해질은 Li2CO3, K2CO3 및 Na2CO3로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 탄산염인 것을 특징으로 하는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 전해질 매트릭스는 Rb, Cs, Mg, Sr, Gd, Ba 및 Ca으로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 탄산염 전해질 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 전해질은 0.1~1㎛ 크기인 것을 특징으로 하는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 금속강화입자는 알루미늄, 아연, 구리 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 금속강화입자는 0.1~100㎛ 크기인 것을 특징으로 하는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 금속산화물 강화입자는 알루미나(Al2O3), 세리아(CeO2), 지르코니아(ZrO2), 티타니아(TiO2) 중 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 결합제는 아크릴(acrylic)계, 셀룰로즈(celllulose)계, 라텍스(latex)계 등의 종류 중 1개 또는 2개 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 가소제는 글리세린(glycerine) 또는 상기 글리세린에 글리콜계 가소제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 용융탄산염 연료전지 스택용 전해질 매트릭스 제조 방법.
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