KR101937924B1 - Coated steel plate for solid oxide fuel cell and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

고체산화물 연료전지용 코팅강판 및 그의 제조방법이 개시된다. 본 발명의 일 구현예는, 고체산화물 연료전지(SOFC)용 강판; 및 강판의 표면에 위치하고, Cu을 40 내지 55 중량% 및 Mn을 45 내지 60 중량% 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 코팅층을 포함한다.A coated steel sheet for a solid oxide fuel cell and a method for manufacturing the same. One embodiment of the present invention relates to a steel sheet for a solid oxide fuel cell (SOFC); And a coating layer made of a Cu-Mn alloy which is located on the surface of the steel sheet and contains 40 to 55% by weight of Cu and 45 to 60% by weight of Mn.

Description

고체산화물 연료전지용 코팅강판 및 그의 제조방법{COATED STEEL PLATE FOR SOLID OXIDE FUEL CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a coated steel sheet for a solid oxide fuel cell,

본 발명의 일 구현예는 고체산화물 연료전지용 코팅강판 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로 내크롬 피독성이 우수한 고체산화물 연료전지용 코팅강판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a coated steel sheet for a solid oxide fuel cell and a method of manufacturing the same. And more particularly to a coated steel sheet for a solid oxide fuel cell excellent in chrome poisoning resistance and a method of manufacturing the same.

고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)는 약 700℃의 고온에서 작동하는 연료전지로서, 금속 분리판을 적용하는 추세이다. 금속 분리판의 소재는 특화된 소재도 존재하지만, 범용적으로는 STS400계를 주로 사용한다. Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) is a fuel cell that operates at a high temperature of about 700 ° C, and is a metal separator. Although the material of the metal separator is specialized material, STS400 system is mainly used for general purpose.

STS400계는 고온 산화분위기에서, 표면에 내부식성 Cr-Mn-Fe 산화물이 생성되는데, 이로 인해 표면 박리뿐만 아니라 6가Cr(Cr6 +)의 휘발이 일어난다. Cr의 휘발은 SOFC 셀을 구성하는 캐소드(Cathode)에 증착되어 절연성 제2 생성물을 형성하거나, 반응이 일어나는 삼상계면을 방해하는 역할을 하기 때문에 억제해야 하는 현상이다. 더불어, STS400계 소재의 산화막은 전도도가 떨어지므로 스택의 저항값이 높아지고 그로 인한 발열로 스택의 신뢰성에 악영향을 미치게 된다. In the STS400 system, corrosion-resistant Cr-Mn-Fe oxides are formed on the surface in a high-temperature oxidizing atmosphere, resulting in not only surface separation but also volatilization of hexavalent Cr (Cr 6 + ). The volatilization of Cr is a phenomenon to be suppressed because it is deposited on the cathode constituting the SOFC cell to form an insulating second product or interfere with the three phase interface at which the reaction occurs. In addition, the oxide film of the STS400 material has a low conductivity, which increases the resistance of the stack and adversely affects the reliability of the stack due to the heat generated thereby.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 여러 보호 코팅 물질 및 보호 코팅 방법의 연구 개발이 진행되고 있으며, 새로운 조성의 강종을 개발하는 연구도 진행되고 있다.In order to solve these problems, various protective coating materials and protective coating methods have been researched and developed, and researches are being conducted to develop new types of steel.

본 발명의 일 구현예는, 높은 전기전도도 및 크롬의 휘발 방지를 구현함으로써 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)의 장수명화 및 성능을 향상시킬 수 있는 고체산화물 연료전지용 코팅강판 및 그의 제조방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention relates to a coating steel sheet for a solid oxide fuel cell capable of enhancing the longevity and performance of a solid oxide fuel cell (SOFC) by realizing high electrical conductivity and prevention of chromium volatilization, Method.

본 발명의 일 구현예에 의한 고체산화물 연료전지용 코팅강판은 고체산화물 연료전지(SOFC)용 강판 및 강판의 표면에 위치하고, Cu을 40 내지 55 중량% 및 Mn을 45 내지 60 중량% 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 코팅층을 포함한다.A coated steel sheet for a solid oxide fuel cell (SOFC) according to an embodiment of the present invention is a steel sheet for a solid oxide fuel cell (SOFC) and a Cu- Mn alloy.

코팅층은 Cu을 43 내지 49 중량% 및 Mn을 51 내지 57 중량% 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어질 수 있다.The coating layer may be made of a Cu-Mn alloy containing 43 to 49% by weight of Cu and 51 to 57% by weight of Mn.

삭제delete

고체산화물 연료전지(SOFC)용 강판은 페라이트(ferrite)계, 오스테나이트(austenite)계, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The steel sheet for a solid oxide fuel cell (SOFC) may include ferrite, austenite, or a combination thereof.

코팅층의 두께가 2 내지 20㎛가 될 수 있다.The thickness of the coating layer may be 2 to 20 占 퐉.

고체산화물 연료전지용 코팅강판의 면저항(Area Specific Resistance, ASR)이 0.1 내지 18mmΩ/cm2 가 될 수 있다.The area specific resistance (ASR) of the coated steel sheet for a solid oxide fuel cell may be 0.1 to 18 mm? / Cm 2 .

고체산화물 연료전지용 코팅강판은 800℃에서 5000시간 방치한 후, 면저항(Area Specific Resistance, ASR)이 0.1 내지 18mmΩ/cm2일 수 있다.The coated steel sheet for a solid oxide fuel cell may have an area specific resistance (ASR) of 0.1 to 18 mm? / Cm 2 after being left at 800 占 폚 for 5000 hours.

본 발명의 일 구현예에 의한 고체산화물 연료전지용 코팅강판의 제조 방법은 고체산화물 연료전지(SOFC)용 강판을 준비하는 단계 및 강판의 표면에 Cu을 40 내지 55 중량% 및 Mn을 45 내지 60 중량% 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing a coated steel sheet for a solid oxide fuel cell (SOFC), comprising the steps of: preparing a steel sheet for a solid oxide fuel cell (SOFC), comprising 40 to 55% by weight of Cu and 45 to 60% % ≪ / RTI > of a Cu-Mn alloy.

코팅층은 Cu을 43 내지 49 중량% 및 Mn을 51 내지 57 중량% 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어질 수 있다.The coating layer may be made of a Cu-Mn alloy containing 43 to 49% by weight of Cu and 51 to 57% by weight of Mn.

삭제delete

고체산화물 연료전지(SOFC)용 강판은, 페라이트(ferrite)계, 오스테나이트(austenite)계, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The steel sheet for a solid oxide fuel cell (SOFC) may include ferrite, austenite, or a combination thereof.

코팅층을 형성하는 단계;는, 전해도금, 무전해 도금, 물리적 기상 증착법(Physical Vapor Deposition, PVD), 화학적 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD), 스프레이(spray) 코팅, 또는 이들의 조합에 의해 수행될 수 있다.The step of forming the coating layer may be performed by electroplating, electroless plating, physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), spray coating, or a combination thereof .

본 발명의 일 구현예에 따르면, 높은 전기전도도 및 크롬의 휘발 방지를 구현함으로써 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)의 장수명화 및 성능을 향상시킬 수 있는 고체산화물 연료전지용 코팅강판 및 그의 제조방법을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a coated steel sheet for a solid oxide fuel cell capable of improving life span and performance of a solid oxide fuel cell (SOFC) by realizing high electrical conductivity and chromium volatilization prevention, A manufacturing method can be provided.

또한, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 저 비용 원재료의 조합으로 높은 전기전도도 및 크롬의 휘발 방지를 구현할 수 있는 고체산화물 연료전지용 코팅강판 및 그의 제조방법을 제공할 수 있다.Also, according to one embodiment of the present invention, a coating steel sheet for a solid oxide fuel cell capable of realizing high electrical conductivity and chromium volatilization prevention by a combination of low-cost raw materials and a method of manufacturing the same can be provided.

도 1은 실시예 2 및 비교예 1에서 제조된 고체산화물 연료전지용 코팅강판의 방치 시간 별 면저항 측정 결과이다.
도 2는 실시예 7에서 제조된 고체산화물 연료전지용 코팅강판의 방치 시간 별 면저항 측정 결과이다.
도 3은 실시예 2에서 제조된 고체산화물 연료전지용 코팅강판과 코팅을 적용하지 않은 강판의 1cell 스택의 정전류 성능평가 결과이다.
도 4는 실시예 2에서 제조된 고체산화물 연료전지용 코팅강판과 코팅을 적용하지 않은 강판의 열사이클 내구성 평가 결과이다.
Fig. 1 shows the result of sheet resistance measurement of the coated steel sheet for solid oxide fuel cell produced in Example 2 and Comparative Example 1 by the standing time.
Fig. 2 shows the result of measuring the sheet resistance of the coated steel sheet for a solid oxide fuel cell manufactured in Example 7 by the standing time.
FIG. 3 shows the results of the constant current performance evaluation of the 1-cell stack of the coated steel sheet for a solid oxide fuel cell manufactured in Example 2 and a steel sheet to which no coating was applied.
FIG. 4 is a result of evaluating the thermal cycle durability of a coated steel sheet for a solid oxide fuel cell manufactured in Example 2 and a steel sheet not coated with the same.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
Throughout the specification, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

본 발명은, 높은 전기전도도 및 크롬의 휘발 방지를 구현함으로써 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)의 장수명화 및 성능을 향상시킬 수 있는 고체산화물 연료전지용 코팅강판 및 그의 제조방법을 제공하고자 안출되었다.To provide a coated steel sheet for a solid oxide fuel cell and a method of manufacturing the same, which can improve life span and performance of a solid oxide fuel cell (SOFC) by realizing high electrical conductivity and prevention of chromium volatilization Respectively.

이하에서는 본 발명의 일 구현예에 따른 고체산화물 연료전지용 코팅강판 및 그의 제조방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a coated steel sheet for a solid oxide fuel cell according to an embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described.

본 발명의 일 구현예는, 고체산화물 연료전지(SOFC)용 강판 및 강판의 표면에 위치하고, Cu을 40 내지 55 중량% 및 잔부 Mn를 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 코팅층을 포함하는 고체산화물 연료전지용 코팅강판을 제공한다.An embodiment of the present invention is a steel sheet for a solid oxide fuel cell (SOFC) and a solid oxide fuel cell comprising a coating layer composed of a Cu-Mn alloy located on the surface of a steel sheet and containing 40 to 55% by weight of Cu and the balance Mn A coated steel sheet for a battery is provided.

본 발명의 일 구현예에서는 금속 상의 Cu-Mn합금을 코팅하여 고체산화물 연료전지 작동 중에 공기가 흐르는 공기극에서 자연스럽게 전기전도성이 높은 스피넬 상으로 바뀌게 된다.In one embodiment of the present invention, the Cu-Mn alloy on the metal is coated to convert into a spinel phase that is naturally electrically conductive during the operation of the solid oxide fuel cell.

먼저, 본 발명의 일 구현예에서, 고체산화물 연료전지(SOFC)용 강판은. 예컨대, 분리판의 기재로서, 이러한 분리판으로는 금속 분리판을 적용하는 추세이며, 특화된 소재도 존재하지만, 범용적으로는 STS400계를 주로 사용한다.First, in one embodiment of the present invention, a steel sheet for a solid oxide fuel cell (SOFC) For example, as a base material of a separator, a metal separator is used as such a separator, and a special material is available. However, the STS400 system is mainly used for general purpose.

그러나, STS400계는 고온 산화분위기에서, 표면에 내부식성 Cr-Mn-Fe 산화물이 생성되는데, 이로 인해 표면 박리뿐만 아니라 6가Cr(Cr6 +)의 휘발이 일어난다. Cr의 휘발은 SOFC 셀을 구성하는 캐소드(Cathode)에 증착되어 절연성 제2 생성물을 형성하거나, 반응이 일어나는 삼상계면을 방해하는 역할을 하기 때문에 억제해야 하는 현상이다. 더불어, STS400계 소재의 산화막은 전도도가 떨어지므로 스택의 저항값이 높아지고 그로 인한 발열로 스택의 신뢰성에 악영향을 미치게 된다. However, in the STS400 system, corrosion-resistant Cr-Mn-Fe oxides are formed on the surface in a high-temperature oxidizing atmosphere, resulting in not only surface separation but also volatilization of hexavalent Cr (Cr 6 + ). The volatilization of Cr is a phenomenon to be suppressed because it is deposited on the cathode constituting the SOFC cell to form an insulating second product or interfere with the three phase interface at which the reaction occurs. In addition, the oxide film of the STS400 material has a low conductivity, which increases the resistance of the stack and adversely affects the reliability of the stack due to the heat generated thereby.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 전술한 고체산화물 연료전지용 강판 상에 코팅층을 형성함으로써 높은 전기전도도 및 크롬의 휘발 방지를 구현하도록 한다.In order to solve such a problem, a coating layer is formed on the steel sheet for a solid oxide fuel cell, thereby realizing high electrical conductivity and chromium volatilization prevention.

본 발명의 일 구현예에 따른 코팅층은 전술한 고체산화물 연료전지용 강판의 표면에 위치하며, Cu을 40 내지 55 중량% 및 잔부 Mn를 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진다. 본 발명의 일 구현예에서 전술한 조성의 Cu-Mn 합금을 코팅하고 고체산화물 연료전지 작동 중에 이 합금이 스피넬로 산화될 때, 입방형의 Cu-Mn 스피넬을 원활하게 형성하여 Cu2 +, Cu4 +, Mn2 + 내지 Mn4 +를 잘 형성하며 이들이 위치하는 8면체 자리에서 호핑에 의한 전기전도가 우수해 진다.The coating layer according to an embodiment of the present invention is located on the surface of the above-mentioned steel sheet for a solid oxide fuel cell, and is made of a Cu-Mn alloy containing 40 to 55% by weight of Cu and the balance Mn. Coating a Cu-Mn alloy of the aforementioned composition in one embodiment of the invention, and when this alloy in the solid oxide fuel cell operation be oxidized to spinel, by smoothly forming the Cu-Mn spinel cubic Cu 2 +, Cu 4 + , Mn 2 + to Mn 4 + , and the electric conduction by hopping is excellent at the octahedral site where they are located.

Cu-Mn 합금에서 Cu가 너무 적게 포함되거나 너무 많이 포함되는 경우, CuO나 Mn2O3 산화물과 스피넬 상이 공존하게 되면서 전기전도도가 급격히 저하될 수 있다. 따라서 전술한 범위로 Mn 및 Cu의 함량을 조절하여 Cu-Mn 합금 코팅층을 형성할 수 있다. 더욱 구체적으로 Cu을 43 내지 49 중량% 및 잔부로 Mn를 포함할 수 있다.When the Cu-Mn alloy contains too much or too much Cu, the CuO or Mn 2 O 3 oxide and the spinel phase coexist, and the electrical conductivity may be rapidly lowered. Therefore, it is possible to form a Cu-Mn alloy coating layer by controlling the content of Mn and Cu in the above-mentioned range. More specifically, it may contain 43 to 49% by weight of Cu and the balance of Mn.

코팅층은 전술한 Mn 및 Cu 외에 Co를 더 포함하는 Cu-Co-Mn 합금으로 이루어질 수 있다. Co를 더 포함하는 경우, 스피넬 상이 형성될 때 Co3O4는 스피넬의 4면체 자리에 위치하게 되어 스피넬의 구조를 안정적으로 만들어주며, Cu와 Mn이 8면체 자리에 잘 위치하게 만들어주는 역할을 한다. 이에, 안정적인 스피넬구조를 만들게 도와준다.Co를 더 포함하는 경우, Co를 10 내지 30 중량% 더 포함할 수 있다. Co가 너무 적게 포함되는 경우, Co의 추가로 인한 향상 효과를 기대하기 어렵다. 반대로 Co가 너무 많이 포함되는 경우, 8면체의 Mn자리를 Co가 차지하게 되고, 이럴 경우 다가 원소인 Mn자리를 Co가 차지함으로써 호핑에 의한 전기전도도를 저하시키는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 전술한 범위로 Co를 더 첨가할 수 있다.The coating layer may be made of a Cu-Co-Mn alloy containing Co in addition to the above-mentioned Mn and Cu. When Co is additionally formed, Co 3 O 4 is located at the tetrahedral site of spinel when the spinel phase is formed, thereby stabilizing the spinel structure and rendering Cu and Mn well positioned in the octahedron do. Therefore, it helps to make a stable spinel structure. When it further contains Co, it can further contain 10 to 30% by weight of Co. If Co is included too little, it is difficult to expect an improvement effect due to the addition of Co. On the contrary, when Co is contained too much, Co occupies the Mn sites of the octahedron, and in such a case, Co occupies the Mn site, which is a multivalent element, which may cause a problem of lowering the electric conductivity by hopping. Therefore, Co can be further added to the above-mentioned range.

코팅층의 두께는 2 내지 20㎛ 일 수 있으며, 보다 구체적으로는 5 내지 15㎛ 일 수 있다. 코팅층의 두께가 전술한 범위인 경우 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)용 코팅강판의 장수명화 및 성능 향상을 이룰 수 있다.The thickness of the coating layer may be 2 to 20 占 퐉, more specifically 5 to 15 占 퐉. When the thickness of the coating layer is within the above range, the life of the coated steel sheet for the solid oxide fuel cell (SOFC) can be improved and the performance can be improved.

본 발명의 일 실시예에 의한 고체산화물 연료전지용 코팅강판은 높은 전기전도도 및 크롬의 휘발 방지를 구현함으로써 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)의 장수명화 및 성능을 향상시킬 수 있다. 구체적으로 고체산화물 연료전지용 코팅강판의 면저항(Area Specific Resistance, ASR)이 0.1 내지 18mmΩ/cm2 가 될 수 있다. 또한 고체산화물 연료전지용 코팅강판은 800℃에서 5000시간 방치한 후, 면저항(Area Specific Resistance, ASR)이 0.1 내지 18mmΩ/cm2일 수 있다.The coated steel sheet for a solid oxide fuel cell according to an embodiment of the present invention can improve the life span and performance of a solid oxide fuel cell (SOFC) by realizing high electrical conductivity and prevention of chromium volatilization. Specifically, the area specific resistance (ASR) of the coated steel sheet for a solid oxide fuel cell may be 0.1 to 18 mm? / Cm 2 . Also, the coated steel sheet for a solid oxide fuel cell may have an Area Specific Resistance (ASR) of 0.1 to 18 mm? / Cm 2 after being left at 800 占 폚 for 5000 hours.

본 발명의 다른 구현예는, 고체산화물 연료전지(SOFC)용 강판을 준비하는 단계 및 강판의 표면에 Cu을 40 내지 45 중량% 및 잔부 Mn를 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 고체산화물 연료전지용 코팅강판의 제조 방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention is a method for manufacturing a solid oxide fuel cell (SOFC), comprising the steps of preparing a steel sheet for a solid oxide fuel cell (SOFC) and forming a coating layer made of a Cu-Mn alloy containing 40 to 45 wt% The present invention also provides a method for producing a coated steel sheet for a solid oxide fuel cell.

고체산화물 연료전지(SOFC)용 강판 및 코팅층에 대해서는 전술한 것과 동일하므로, 중복되는 설명을 생략한다.The steel sheet for a solid oxide fuel cell (SOFC) and the coating layer are the same as those described above, so duplicate descriptions are omitted.

본 발명의 다른 구현예에서, 강판의 표면에 코팅층을 형성하는 단계;는, 전해도금, 무전해 도금, 물리적 기상 증착법(Physical Vapor Deposition, PVD), 화학적 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD), 스프레이(spray) 코팅, 또는 이들의 조합에 의해 수행될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
According to another embodiment of the present invention, the step of forming the coating layer on the surface of the steel sheet may be carried out by a method such as electrolytic plating, electroless plating, physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition spray coating, or a combination thereof.

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 일 실시예 일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described. However, the following examples are only illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

실시예Example

실시예Example 1 One

고체산화물 연료전지(SOFC)용 강판으로서 Crofer22를 준비하였다. 강판 상에 전해도금을 이용하여 Mn 60 중량% 및 Cu 40 중량%를 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 코팅층을 형성하였다. 코팅층의 두께는 10㎛이며, 면적은 100cm2이었다.Crofer 22 was prepared as a steel sheet for a solid oxide fuel cell (SOFC). A coating layer made of a Cu-Mn alloy containing 60 wt% of Mn and 40 wt% of Cu was formed on the steel sheet by electrolytic plating. The coating layer had a thickness of 10 mu m and an area of 100 cm < 2 & gt ;.

실시예Example 2 2

실시예 1과 동일하게 실시하되 Mn 58 중량% 및 Cu 42 중량%를 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 코팅층을 형성하였다.A coating layer made of a Cu-Mn alloy including 58 wt% of Mn and 42 wt% of Cu was formed in the same manner as in Example 1.

실시예Example 3 3

실시예 1과 동일하게 실시하되 Mn 56 중량% 및 Cu 44 중량%를 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 코팅층을 형성하였다.A coating layer made of a Cu-Mn alloy including 56 wt% of Mn and 44 wt% of Cu was formed in the same manner as in Example 1.

실시예Example 4 4

실시예 1과 동일하게 실시하되 Mn 53 중량% 및 Cu 47 중량%를 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 코팅층을 형성하였다.A coating layer made of a Cu-Mn alloy containing 53% by weight of Mn and 47% by weight of Cu was formed in the same manner as in Example 1.

실시예Example 5 5

실시예 1과 동일하게 실시하되 Mn 50 중량% 및 Cu 50 중량%를 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 코팅층을 형성하였다.A coating layer made of a Cu-Mn alloy including 50 wt% of Mn and 50 wt% of Cu was formed in the same manner as in Example 1.

실시예Example 6 6

실시예 1과 동일하게 실시하되 Mn 25 중량% 및 Cu 55 중량%를 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 코팅층을 형성하였다.A coating layer made of a Cu-Mn alloy including 25 wt% Mn and 55 wt% Cu was formed in the same manner as in Example 1.

실시예Example 7 7

실시예 1과 동일하게 실시하되 Mn 37 중량%, Co 9 중량% 및 Cu 54 중량%를 포함하는 Cu-Co-Mn 합금으로 이루어진 코팅층을 형성하였다.A coating layer made of a Cu-Co-Mn alloy containing 37 wt% of Mn, 9 wt% of Co, and 54 wt% of Cu was formed in the same manner as in Example 1.

비교예Comparative Example 1 One

실시예 1과 동일하게 실시하되 Mn 30 중량% 및 Cu 70 중량%를 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 코팅층을 형성하였다.A coating layer made of a Cu-Mn alloy including 30 wt% of Mn and 70 wt% of Cu was formed in the same manner as in Example 1.

비교예Comparative Example 2 2

실시예 1과 동일하게 실시하되 Mn 70 중량% 및 Cu 30 중량%를 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 코팅층을 형성하였다.
A coating layer made of a Cu-Mn alloy containing 70 wt% of Mn and 30 wt% of Cu was formed in the same manner as in Example 1.

실험예Experimental Example 1 :  One : 면저항Sheet resistance 값 측정 Measure value

실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 2에서 제조한 강판에 대하여 1셀 스택 성능 열화거동을 평가하였다. 구체적으로 800℃에서 면저항(Area Specific Resistance, ASR)을 측정하였다. 면저항의 측정은 대기 분위기에서 1A/cm2의 전류 밀도를 인가하여 수행되었다.The degradation behavior of the 1-cell stack was evaluated for the steel sheets prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2. Specifically, Area Specific Resistance (ASR) was measured at 800 ° C. The measurement of the sheet resistance was carried out by applying a current density of 1 A / cm 2 in the atmosphere.

도 1에는 실시예 2 및 비교예 1에서 제조된 고체산화물 연료전지용 코팅강판의 방치 시간 별 면저항 측정 결과를 나타내었다.FIG. 1 shows the results of sheet resistance measurement of the coated steel sheet for solid oxide fuel cell manufactured in Example 2 and Comparative Example 1 by the dwell time.

실시예 2의 경우 약 6000시간까지 약 3.0mm Ω/cm2의 일관적인 ASR값을 나타내나, 비교예 1의 경우 1500시간 전후로 ASR값이 급격히 상승하는 것을 확인할 수 있다.In the case of Example 2, a consistent ASR value of about 3.0 mm? / Cm 2 was exhibited up to about 6000 hours, whereas in Comparative Example 1, the ASR value increased sharply around 1500 hours.

또한, 도 2에는 실시예 7에서 제조된 고체산화물 연료전지용 코팅강판의 방치 시간 별 면저항 측정 결과를 나타내었다.FIG. 2 shows the result of measuring the sheet resistance of the coated steel sheet for a solid oxide fuel cell according to Example 7.

실시예 7도 약 5000시간 까지 일정한 ASR값을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
It can be confirmed that Example 7 also exhibits a constant ASR value up to about 5000 hours.

실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 2에서 제조한 강판에 대하여 800℃에서 1500시간 및 5000시간 방치한 이후 면저항 값을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다.The steel sheets prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2 were allowed to stand at 800 ° C for 1500 hours and for 5000 hours, and sheet resistance values were measured and are summarized in Table 1 below.

코팅층 합금 성분(중량%)Coating layer Alloy component (% by weight) ASR값(mm Ω/cm2)ASR value (mm Ω / cm 2 ) MnMn CuCu CoCo 직후Immediately 1500시간 이후After 1500 hours 5000시간 이후After 5000 hours 실시예 1Example 1 6060 4040 -- 3.33.3 3.43.4 3.33.3 실시예 2Example 2 5858 4242 -- 3.03.0 3.03.0 2.92.9 실시예 3Example 3 5656 4444 -- 2.02.0 2.02.0 1.91.9 실시예 4Example 4 5353 4747 -- 1.01.0 0.90.9 0.90.9 실시예 5Example 5 5050 5050 -- 4.04.0 5.05.0 5.55.5 실시예 6Example 6 4545 5555 -- 4.54.5 6.06.0 7.07.0 실시예 7Example 7 3737 5454 99 14.014.0 16.016.0 16.416.4 비교예 1Comparative Example 1 3030 7070 -- 5.85.8 7.77.7 10.210.2 비교예 2Comparative Example 2 7070 3030 -- 77 99 1111

표 1에서 나타나듯이, 실시예 1 내지 실시예 7은 1500시간 및 5000시간 방치한 이후 여전히 우수한 ASR값을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 비교예 1 및 비교예 2는 시간에 따라 ASR값이 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in Table 1, it was confirmed that Examples 1 to 7 still had excellent ASR values after 1,500 hours and 5000 hours of storage. On the other hand, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, it was confirmed that the ASR value rapidly increased with time.

실험예Experimental Example 2 : 정전류 성능 평가 2: Constant current performance evaluation

실시예 2에서 제조한 강판 및 보호코팅을 적용하지 않은 강판에 대하여 1셀 스의 정전류 성능 평가를 실시하였다. 대기 분위기에서 0.3A/cm2의 전류 밀도를 인가하여 수행하였고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.The static current performance of one cell was evaluated for the steel sheet prepared in Example 2 and the steel sheet to which no protective coating was applied. And a current density of 0.3 A / cm < 2 > in an atmospheric environment. The results are shown in Fig.

붉은색 선이 실시예 2에서 제조한 강판이며, 검은색 선이 보호코팅을 적용하지 않은 강판이다. 도 3에서 나타나듯이, 보호코팅이 적용된 경우, 0%/1,000hr의 안정적인 내구성을 확인할 수 있다.
The red line is the steel sheet prepared in Example 2, and the black line is the steel sheet not coated with the protective coating. As shown in FIG. 3, when the protective coating is applied, stable durability of 0% / 1,000 hr can be confirmed.

실험예Experimental Example 3 :  3: 열사이클Heat cycle 내구성 평가 Durability evaluation

실시예 2에서 제조한 강판에 대하여 100cm2급 셀을 4장 사용하는 4셀 스택을 구성하여 150 내지 700℃ 사이 열사이클을 30회 실시하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다.A four-cell stack using four sheets of 100 cm 2 cells was formed on the steel sheet prepared in Example 2, and the heat cycle was performed 30 times between 150 and 700 ° C. The results are shown in FIG.

도 4에 나타나듯이, 열사이클 결과 0 내지 0.05%/열사이클의 우수한 열사이클 내구성도 확인할 수 있었다.As shown in Fig. 4, excellent thermal cycle durability of 0 to 0.05% / heat cycle as a result of thermal cycle was also confirmed.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. As will be understood by those skilled in the art. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

Claims (12)

고체산화물 연료전지(SOFC)용 강판; 및
상기 강판의 표면에 위치하고, Cu을 40 내지 55 중량% 및 Mn을 45 내지 60 중량% 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 코팅층;
을 포함하는 고체산화물 연료전지용 코팅강판.
A steel sheet for a solid oxide fuel cell (SOFC); And
A coating layer disposed on the surface of the steel sheet and made of a Cu-Mn alloy containing 40 to 55 wt% of Cu and 45 to 60 wt% of Mn;
And a coating layer formed on the surface of the steel sheet.
제1항에 있어서,
상기 코팅층은 Cu을 43 내지 49 중량% 및 Mn을 51 내지 57 중량% 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 고체산화물 연료전지용 코팅강판.
The method according to claim 1,
Wherein the coating layer comprises a Cu-Mn alloy containing 43 to 49 wt% of Cu and 51 to 57 wt% of Mn.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 고체산화물 연료전지(SOFC)용 강판은 페라이트(ferrite)계, 오스테나이트(austenite)계, 또는 이들의 조합을 포함하는, 고체산화물 연료전지용 코팅강판.
The method according to claim 1,
Wherein the steel sheet for a solid oxide fuel cell (SOFC) comprises a ferrite-based, austenite-based, or a combination thereof.
제1항에 있어서,
상기 코팅층의 두께가 2 내지 20㎛ 인 고체산화물 연료전지용 코팅강판.
The method according to claim 1,
Wherein the coating layer has a thickness of 2 to 20 占 퐉.
제1항에 있어서,
상기 고체산화물 연료전지용 코팅강판의 면저항(Area Specific Resistance, ASR)이 0.1 내지 18mmΩ/cm2 인 고체산화물 연료전지용 코팅강판.
The method according to claim 1,
Wherein the coated steel sheet for a solid oxide fuel cell has an area specific resistance (ASR) of 0.1 to 18 mm? / Cm 2 .
제1항에 있어서,
상기 고체산화물 연료전지용 코팅강판은 800℃에서 5000시간 방치한 후, 면저항(Area Specific Resistance, ASR)이 0.1 내지 18mmΩ/cm2 인 고체산화물 연료전지용 코팅강판.
The method according to claim 1,
Wherein the coated steel sheet for a solid oxide fuel cell has an Area Specific Resistance (ASR) of 0.1 to 18 mm? / Cm 2 after being left at 800 占 폚 for 5000 hours.
고체산화물 연료전지(SOFC)용 강판을 준비하는 단계; 및
상기 강판의 표면에 Cu을 40 내지 55 중량% 및 Mn을 45 내지 60 중량% 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 코팅층을 형성하는 단계;
를 포함하는 고체산화물 연료전지용 코팅강판의 제조 방법.
Preparing a steel sheet for a solid oxide fuel cell (SOFC); And
Forming a coating layer made of a Cu-Mn alloy containing 40 to 55 wt% of Cu and 45 to 60 wt% of Mn on the surface of the steel sheet;
Wherein the method comprises the steps of: preparing a coated steel sheet for a solid oxide fuel cell;
제8항에 있어서,
상기 코팅층은 Cu을 43 내지 49 중량% 및 Mn을 51 내지 57 중량% 포함하는 Cu-Mn 합금으로 이루어진 고체산화물 연료전지용 코팅강판의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the coating layer comprises a Cu-Mn alloy containing 43 to 49% by weight of Cu and 51 to 57% by weight of Mn.
삭제delete 제8항에 있어서,
상기 고체산화물 연료전지(SOFC)용 강판은,
페라이트(ferrite)계, 오스테나이트(austenite)계, 또는 이들의 조합을 포함하는, 고체산화물 연료전지용 코팅강판의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
The steel sheet for a solid oxide fuel cell (SOFC)
A method of producing a coated steel sheet for a solid oxide fuel cell, comprising a ferrite system, an austenite system, or a combination thereof.
제8항에 있어서,
상기 코팅층을 형성하는 단계;는,
전해도금, 무전해 도금, 물리적 기상 증착법(Physical Vapor Deposition, PVD), 화학적 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD), 스프레이(spray) 코팅, 또는 이들의 조합에 의해 수행되는 고체산화물 연료전지용 코팅강판의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Forming the coating layer,
A coating steel sheet for a solid oxide fuel cell, which is carried out by electroplating, electroless plating, physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), spray coating, Gt;
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