KR20050025065A - 고온 연료 전지 - Google Patents

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KR20050025065A
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카이저안드레아스프란츠-요제프
바타비에마드
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술저 헥시스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명의 고온 연료 전지는, 아노드층(1a)을 포함하며 얇은 기밀형 소결 고체 전해질층(2)용 캐리어 역할을 하는 연료측 캐리어 구조체(1)를 포함한다. 이 캐리어 구조체는 마크로포어 및 마이크로포어 형태로 되어 있는 중공 캐비티가 들어 있는 불균질상에 의해 형성된다. 불균질상은 서로 엇갈리는 방식으로 서로 투과하는 2개의 부분상을 포함한다. 제1 부분상은 세라믹 재료로 구성되고 제2 부분상은 완전한 환원 반응 및 재개된 산화 반응으로 산화환원 사이클이 행해질 수 있는 금속을 가진다. 제1 부분상은 대소 세라믹 입자(10, 11)로 구성되며, 이로부터 본래의 안정한 "버 미립자"(12, 13)가 불균질상 내 아일랜드로서 형성된다. 제2 부분상은 상기 금속의 환원 형태의 존재 하에 캐리어 구조체를 통해 전기 전도성 접속부를 형성한다. 상기 대소 세라믹 입자는 각각 5㎛보다 크고 1㎛보다 작은 평균 직경 d50을 갖는다. 세라믹 입자의 양적 비율은 "버 미립자"가 "접착성 버 복합체"와 회합되는 방식으로 선택되고, 이를 통해 캐리어 구조체는 안정성의 변화를 억제하도록 안정화된다. 이 안정화에 의해 캐리어 구조체의 계량적 특징은 전해질층에 대한 경계면에서 실질적으로 유지됨으로써 산화환원 사이클 동안 제2 부분상의 체적 변화는 전해질층의 기밀성을 실질적으로 불변으로 한다.
전해질층이 캐리어로서 형성되고 아노드층이 이 캐리어에 적용되어 있는 고온 연료 전지에 있어서, 앞에서 정의된 불균질상은 마찬가지로 유리하게 이용될 수 있다.

Description

고온 연료 전지{HIGH TEMPERATURE FUEL CELL}
본 발명은, 청구항 1의 도입부에 따라, 연료측에 아노드층을 포함하는 캐리어 구조체를 가진 고온 연료 전지에 관한 것이며, 또한 캐리어로서 형성되고 아노드층이 적용되어 있는 전해질층을 가진 고온 연료 전지에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 종류의 연료 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
연료측 캐리어 구조체를 가진 SOFC 연료 전지는 이전에 발행되지 않은 EP-A-1 323 215(=P.7183)을 통해 공지된 것으로, 아노드 기판을 형성하며 박막 전해질용 캐리어 및 캐소드 역할을 한다. 캐리어 구조체의 얇은 부분의 층인 아노드와 전해질 사이의 접촉 영역에서, 이른바 삼상점(니켈/고체 전해질/가스)에서 전기화학적 반응이 일어나며, 삼상점에서는 전해질의 산소 이온(O2-)에 의해 니켈 원자가 산화되고, 이어서 기체 연료(H2, CO)에 의해 이들은 다시 환원되어 H20 및 CO2가 형성되고 산화 반응중에 유리된 전자는 아노드 기판에 의해 더욱 전도된다. 상기 특허문헌 EP-A-1 323 215에는 "산화환원 안정성(redox stability)"을 가지며 이 산화환원 안정성을 기준으로 가스 투과성뿐 아니라 고온 연료 전지 용도에 대한 경제성에 관해 충분히 잘 설계되어 있는 캐리어 구조체가 설명되어 있다.
이러한 공지의 연료 전지의 캐리어 구조체는 전극 재료로 만들어지고, 포어 형성물(pore former)에 의해 생성되며 연통하는 캐비티를 형성하는 마크로포어(macro-pore)를 내포한다. 전극 재료는 소결(sintering)에 의해 결합된 골격형 또는 그물형 연속적인 입자의 구조, 2개의 서로 엇갈린 시스템을 형성하는 이른바 "망상 시스템(reticular system)"(삼투상(percolating phase)이라 칭할 수도 있음)를 포함하고: 이중 제1 망상 시스템은 세라믹 재료로 만들어지고 제2 망상 시스템은 여러 가지 금속 또는 단일 금속(특히 Ni)을 함유하며 캐리어 구조체를 통해 전기 전도성 접속부를 형성한다. 전극 재료는, 산화성 및 환원성 조건 사이에서의 변화에 의해 산화환원 사이클을 수행하는 동안, 첫째로 세라믹 망상 시스템에서 특성의 실질직 변화가 일어나지 않고, 둘째로 금속의 산화 또는 환원이 다른 망상 시스템에서 초래되지 않는 특징을 갖는다. 또한, 상기 두 가지 망상 시스템은 산화된 조건에서 마이크로포어(micro-pore)를 함유하는 조밀한 구조체를 함께 형성하며, 그 비율은 전극 재료의 체적을 기준으로 5% 미만이거나 5% 미만일 수 있다.
상기 두 시스템은, 두 종료의 구성 입자들이 각각 좁은 치수의 스펙트럼을 나타내도록 제조될 경우, 각각의 망상 시스템의 비율이 단위 체적당 30%에 달하고 입자가 서로 균일하게 혼합될 때 구성 입자로부터 입자의 통계적 분포의 형태로 자연적으로 발생된다. 마크로포어에 의해 형성된 연통 캐비티의 시스템도 마찬가지로 망상 시스템이다. 이 중공(hollow) 캐비티 시스템은 필요한 가스 투과성을 제공한다.
전술한 캐리어 구조체는 원하는 산화환원 안정성을 나타낼 수 있지만, 다른 측면에서는 결점을 나타낸다. 산화환원 사이클 과정에서, 상기 구조체는 산화 상태로부터 환원 상태(수축)로 전환하는 동안 접촉하고; 전해질층은 그에 대응하여 압축성 압력 하에 놓인다. 반전된 산화환원 전환 시, 압축에 이어서 팽창이 이루어진다. 이 팽창은 많은 아노드 기판에 있는 캐리어 구조체에서의 가역 공정으로 인해 0.01% 이상 만큼 압축을 초과한다. 가스 분리막을 나타내는 전해질층에는 필요한 기밀성(gas tightness)의 상실로 이어지는 팽창으로 인해 크랙이 진행된다.
본 발명의 목적은 아노드층을 포함하는 연료측 캐리어 구조체를 구비하고, 캐리어 구조체에 적용된 전해질층은 산화환원 사이클 동안 기밀 상태로 유지되는 고온 연료 전지를 제조하는 것이다. 이 목적은 청구항 1에 정의된 연료 전지에 의해 달성된다.
고온 연료 전지는, 아노드층을 포함하며 얇은 기밀형 소결 고체 전해질층용 캐리어 역할을 하는 연료측 캐리어 구조체를 포함한다. 이 캐리어 구조체는 마크로포어 및 마이크로포어 형태로 되어 있는 중공 캐비티가 들어 있는 불균질상(heterogeneous phase)에 의해 형성된다. 상기 불균질상은 서로 엇갈리는 방식으로 서로 투과하는 2개의 부분상을 포함한다. 제1 부분상은 세라믹 재료로 구성되고 제2 부분상은 완전한 환원 반응 및 재개된 산화 반응으로 산화환원 사이클이 행해지는 금속을 가진다. 제1 부분상은 대소(大小) 세라믹 입자로 구성되며, 이로부터 본래의 안정한 "버 미립자"가 불균질상 내 아일랜드(island)로서 형성된다. 제2 부분상은 상기 금속의 환원 형태가 존재하는 상태에서 캐리어 구조체를 통해 전기 전도성 접속부를 형성한다. 상기 대소 세라믹 입자는 각각 5㎛보다 크고 1㎛보다 작은 평균 직경 d50을 갖는다. 세라믹 입자의 양적 비율은 "버 미립자"가 "접착성 버 복합체"와 회합되는 방식으로 선택되고, 이를 통해 캐리어 구조체는 안정성의 변화를 억제하도록 안정화된다. 캐리어 구조체의 계량적(metric) 특징은 전해질층에 대한 경계면에서 실질적으로 유지됨으로써, 산화환원 사이클 동안 제2 부분상의 체적 변화는 전해질층의 기밀성을 실질적으로 변동시키지 않는다.
청구항 2는 청구항 1에 따른 본 발명의 연료 전지의 바람직한 구현예에 관한 것이다.
전해질층이 캐리어로서 형성되고 아노드층이 전해질층에 적용되어 있는 고온 연료 전지에 있어서, 청구항 1에 정의되어 있는 불균질상은 청구항 3에 따라 마찬가지로 바람직하게 사용될 수 있다. 이 불균질상의 특수한 구조는 아노드층과 전해질층 사이의 경계면에서 아노드 물질의 환원 조건과 산화 조건 사이의 체적 차이로 인해 일어나며 층분리(de-lamination)를 일으킬 수 있는, 지나치게 큰 전단력에 대항하는 효과적인 수단이다.
청구항 4 내지 청구항 7은 본 발명에 따른 연료 전지의 바람직한 구현예에 관한 것이다. 연료 전지의 제조 방법은 청구항 8 및 청구항 9의 주제이다.
도 1에 개략적으로 예시된 고온 연료 전지에서, 전류(I)를 생성하기 위해 전극 반응, 즉 캐리어 구조체(1)의 일부인 아노드층(1a)에서의 환원 반응이 수행되고; 전기화학적으로 활성인 전극층(3a) 및 제2 부분층(3b)로 구성되어 있는 캐소드(3) 상에서 산화 반응이 수행된다. 캐리어 구조체(1)의 상대적으로 큰 부분(1b)은 다공성 가스 투과형 망상 시스템에 의해 형성된다.
버 미립자(12)와는 별개로, 소형 구체(110)가 또한 도 2의 쇄선으로 도시되어 있다. 이들 구체는 큰 세라믹 입자(10)에 연결되지 않은 구조체(13)와 회합된다. 구체(110)의 직경은, 마찬가지로, 작은 세라믹 입자(11)의 입자 밀도가 증가함에 따라 커진다. 이 입자 밀도가 임계 크기를 초과하면, 작은 세라믹 입자(11)는 서로 결합하여 구체(110)가 단일 복합체 작용으로 일체화되어 있는 삼투상으로 된다. 작은 세라믹 입자(11)의 입자 밀도 및 그 크기는 구체(110)가 상기 구체(101)보다 현저히 작은 직경을 갖도록 선택된다. 앞에서 언급한 매트릭스 내부에 위치한 회합 구조체(13)를 이하에서 "소형 버 미립자"(13)라 칭하기로 한다.
세라믹 입자의 양적 비율은, 버 미립자(12, 13) 자체가 "접착성 버 복합체"와 회합되고, 그것을 통해 캐리어 구조체(1)가 안정성의 변화에 대해 안정회되도록 선택된다(도 3 참조). 안정성의 변화는 제2 부분상(제2 망상 시스템)이 환원되는 동안 초래될 수 있다. 수축과 관련되어 있는 이 프로세스에서, 초기에 금속 산화물로 이루어진 입자는 이동 가능하다. 상기 입자는 자체적으로 재배열되어 캐리어 구조체(1)의거시적 형상이 변할 수 있다. 이러한 종류의 형태 변화는 안정화에 의해 염격히 제한된다. 이것은 대형 버 미립자(12)가 서로 매우 근접하게 배열되어, 인접한 버 미립자(12)의 헤일로(halo)(100)가 중첩될 때, 구조체(13')가 헤일로(100)에서 훅업(hooked up)됨으로써 비롯된다. 소형 버 미립자(13)도 마찬가지로 걸림 체결(hooked engagement)에 의해 대형 버 미립자들(12) 사이의 접착에 기여한다. 제2 부분상의 환원 공정에서, 캐리어 구조체는 접착성 버 복합체 덕분에 매우 제한된 방식으로만 수축될 수 있다. 걸림 체결로 인해 회합되어 있는 버 미립자(12, 13)는 복합체, 즉 작은 연신에 관해 매우 유연성을 가진 접착성 버 복합체를 형성하며, 작은 응력만이 일어날 수 있게 한다. 따라서 비교적 경성인 전해질층은 제2 부분상이 수축 과정중에 유체형 양태를 나타내는 캐리어 구조체(1)에 의해 단지 약한 인장력이 부하된다.
캐리어 구조체는 또한 산화 과정중에 접착성 버 복합체에 의해 대응하여 안정화된다. 이 안정화에 의해, 전해질층(2)에 대한 경계면에서 캐리어 구조체(1)의 계량적 특징이 유지된다. 따라서 산화환원 사이클 동안 제2 부분상의 체적 변화에 의해 전해질층의 기밀성을 실질적으로 변동이 없으며, 그 결과 연료 전지의 효율이 유지되고; 그렇지 않으면 허용 가능한 효율 저하가 초래되는 정도로만 기밀성이 손상된다.
아노드 재료의 산화 조건이 변할 때에는 아노드층과 전해질층 사이에 전단력도 발생된다. 접착성 버 복합제로 인해, 이러한 전단력은 비교적 약하다. 캐리어로서 사용되는 전해질층에 아노드층이 적용될 때에는 이러한 종류의 전단력은 일반적으로 아노드층의 층분리를 일으킬 만큼 충분하지 않다.
도 4는 샘플의 선형 신장 L(그래프 구간 15)이 산화환원 사이클 동안 어떻게 변하는가를 나타낸다. 길이의 변화 △L은 가로 좌표 상에 주어지며, 이것은 초기에, 연료 전지의 작동 온도인 800℃ 이하의 가열을 통해 산화 조건(세로 좌표 범위 "Ox")에서 얻어지는 값을 갖는다. 환원 조건에서는 수소 분위기로 인해, 그래프 구간 151에서 A 지점까지(세로 좌표 범위 "Red") 길이의 축소와 함께 수축이 일어난다. 샘플의 금속은 이 A 지점에서 환원된다. 이어서, 그래프 구간 152에서, 환원된 조건에서의 길이는, 탄성 장력이 이완되는 이완 공정(relaxation process)으로 인해 다시 약간 증가할 것이다. 수소를 공기로 대체할 경우에는 선형 신장 L은 다시 증가되는데(그래프 구간 153), 그것도 환원 과정중에 감소되었던 길이 이상으로 증가된다. 산화된 조건에서는 약간의 길이 변화가 일어나는데, 이것도 이완 현상에 기인할 수 있다(그래프 구간 154). 재개된 환원 과정중에 선형 신장 L은 다시 더욱 짧아진다(그래프 구간 155, B 지점). A 지점에서 시작된 산화환원 사이클은 A 지점에서 완료된다. 두 지점 A 및 B는 산화환원 사이클 과정중에 가역 공정이 일어날 경우에만 동일한 높이에 위치한다. 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 가역적 신장이 존재한다.
산화로 인해 발생된 신장이 도 4에 이중 화살표(16, 17)로 예시되어 있다. 이중 화살표(17)은 산화환원 사이클과 관련된 가역적 신장을 나타낸다. 가역적 신장(17)은 적합한 아노드 기판에 있어서는 가능한 한 작아야 한다. 이 요구조건은 적합한 조성을 탐색하는 데에 있어 편리한 기준이다. 이러한 선택 기준을 이용하여 여러 가지 샘플에 대한 연구가 수행되었다.
불균질상(1b)을 포함하는 아노드 기판은 제1 부분상을 Y로 하고 제2 부분상에서의 금속으로서 Ni로 안정화된 지르코늄 산화물 YSZ를 함유한다. 제2 부분상은, 금속이 산화된 형태로 존재할 때, 소결에 의해 서로 접착되고 결합된 NiO 입자로 완전히 또는 거의 대부분 구성된다. 큰 세라믹 입자들(10) 사이의 매트릭스는 NiO 입자 및 작은 세라믹 입자(11)에 관한 불균일 그레인 구조를 가진다. 시험한 샘플로서 그 조성이 유리한 것으로 입증된 샘플에 있어서, 불균일 그레인 구조의 입자 크기 비는 2:1 내지 5:1 범위이고; 이 배열에서 NiO 입자는 0.5∼2㎛ 범위의 평균 그레인 사이즈 d50를 가진다. 제1 부분상과 제2 부분상 사이의 양적 비율은 중량% 기준으로 50:50 내지 25:72, 바람직하게는 약 40:60이다.
특히 유리한 샘플에서는, 도 4의 도표에서 이중 화살표(17)의 길이가 실제로 사라진다. 이 샘플은 다음 파라미터로 특징지을 수 있다: NiO에 대해 60 중량% 및 d50=0.74㎛, 각각 조대형 YSZ 2부 및 미세형 YSZ 1부를 사용하여 YSZ에 대해 40 중량% 및 d50=0.2 및 20㎛.
아노드층(1a) 외부에서, 캐리어 구조체의 마이크로포어 및 마크로포어는 균일하게 분포되어 있다. 마크로포어에 관해, 체적비는 15∼35 체적%, 바람직하게는 20 체적% 초과이고; 마이크로포어에 관해, 체적비는 10 체적% 미만인 것이 바람직하다. 마크로포어의 평균 직경은 3 내지 25 의 값을 가지며, 마이크로포어의 평균 직경은 1 내지 3 의 값을 가진다. 캐리어 구조체(1)의 층 두께는 0.3∼2mm, 바람직하게는 0.6∼1mm이다. 전해질층의 두께는 30 ㎛ 미만, 바람직하게는 15㎛ 미만이다.
본 발명에 따른 연료 전지의 제조 방법에서, 제2 상을 위한 금속은 캐리어 구조체용 블랭크의 제조에서 산화된 형태로 사용된다. 고체 전해질용 재료는 예를 들면 박층 공정에 의해 상기 블랭크에 슬러리로서 적용된다. 이어서, 코팅된 블랭크는 소결된다. 캐리어 구조체의 제조를 위해서는, 예를 들면 하기 방법 중 하나를 이용할 수 있다: 포일 캐스팅, 롤 프레싱, 습식 압축성형(wet pressing) 또는 등압 압축 성형(isostatic pressing). 박층 전해질은 하기와 같은 다른 방법에 의해 적용될 수 있다: 스크린 인쇄, 슬러리의 분무 또는 캐스팅, 진공 하의 슬러리 캐스팅(진공 슬립 캐스팅) 또는 반응성 금속화(metallization).
본 발명에 의하면, 아노드층을 포함하는 연료측 캐리어 구조체를 구비하고, 캐리어 구조체에 적용된 전해질층이 산화환원 사이클 동안 기밀 상태로 유지되는 고온 연료 전지가 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 연료 전지의 개략적 예시도이다.
도 2는 "버 미립자"라 지칭하는 구조의 예시도이다.
도 3은 "접착성 버 복합체"라는 용어의 예시도이다.
도 4는 산화환원 사이클 동안 샘플의 수축과 팽창을 나타내는 도표이다.

Claims (9)

  1. 얇은 기밀형 소결 고체 물질 전해질층(2)용 캐리어 구조체로서 연료측에 아노드층을 포함하는 캐리어 구조체(1)를 구비한 고온 연료 전지에 있어서,
    상기 캐리어 구조체는 불균질상(heterogeneous phase)(1b) 및 마크로포어(macro-pore) 및 마이크로포어(micro-pore)의 형태로 상기 불균질상에 의해 형성된 중공 캐비티를 포함하고,
    상기 불균질상은 서로 엇갈리는 방식으로 서로 투과하는 2개의 부분상(part phase)으로서, 세라믹 재료로 구성되는 제1 부분상 및 완전한 환원 반응과 재개된 산화 반응으로 산화환원(redox) 사이클이 행해지는 금속을 가지는 제2 부분상을 포함하며, 상기 제1 부분상은 대소(大小) 세라믹 입자(10, 11)로 구성되며, 이로부터 본래의 안정한 "버 미립자(burr corpuscle)"(12, 13)가 상기 불균질상 내 아일랜드(island)로서 형성되고, 상기 제2 부분상은 상기 금속의 환원 형태의 존재 하에 상기 캐리어 구조체를 통해 전기 전도성 접속부를 형성하고,
    상기 대소 세라믹 입자는 각각 5㎛보다 크고 1㎛보다 작은 평균 직경 d50을 가지며, 상기 세라믹 입자의 양적 비율은, "버 미립자"가 회합하여 "접착성 버 복합체(adhesive burr composite)"를 형성하고, 상기 접착성 버 복합체를 통해 상기 캐리어 구조체가 안정성의 변화에 맞서 안정화되는 한편, 상기 캐리어 구조체의 계량적(metric) 특성은 상기 안정화에 의해 상기 전해질층에 대한 경계면에서 실질적으로 유지됨으로써 산화환원 사이클 동안 상기 제2 부분상의 체적 변화가 상기 전해질층의 가스 불투과성을 변동시키지 않도록, 선택되는 것을 특징으로 하는
    고온 연료 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어 구조체(1)는 0.3∼2mm, 바람직하게는 0.6∼1mm의 층 두께를 가지며, 상기 전해질층(2)의 두께는 30㎛ 미만, 바람직하게는 15㎛ 미만이고, 상기 캐리어 구조체의 마이크로포어 및 마크로포어는 상기 아노드층 외부에 균일하게 분배되고, 상기 마크로포어의 체적비는 15∼35 체적%, 바람직하게는 20 체적% 이상이고, 마이크로포어의 체적비는 바람직하게 10 체적% 미만이며, 마크로포어의 평균 직경은 3∼25㎛이고 마이크로포어의 평균 직경은 1∼3㎛인 것을 특징으로 하는 고온 연료 전지.
  3. 전극층용 캐리어로서 형성되고 기밀 방식으로 아노드층을 캐소드층으로부터 분리시키는 고체 물질 전해질층을 구비한 고온 연료 전지에 있어서,
    연료측에 적용된 상기 아노드층은 서로 엇갈리는 방식으로 서로 투과하는 2개의 부분상을 가진 불균질상으로서, 세라믹 재료를 포함하는 제1 부분상, 및 완전한 환원 반응과 재개된 산화 반응으로 산화환원 사이클이 행해질 수 있는 금속을 가지는 제2 부분상을 형성하며, 상기 제1 부분상은 대소 세라믹 입자(10, 11)로 구성되며, 이로부터 본래의 안정한 "버 미립자"(12, 13)가 상기 불균질상 내 아일랜드형으로 형성되고, 상기 제2 부분상은 상기 금속의 환원 형태의 존재 하에 상기 캐리어 구조체를 통해 전기 전도성 접속부를 형성하고,
    상기 대소 세라믹 입자는 각각 5㎛보다 크고 1㎛보다 작은 평균 직경 d50을 가지며, 상기 세라믹 입자의 양적 비율은, "버 미립자"가 회합하여 "접착성 버 복합체"를 형성하고, 상기 접착성 버 복합체에 의해 상기 캐리어 구조체가 형상의 변화에 맞서 안정화되는 한편, 상기 안정화에 의해 상기 아노드층의 계량적 특성은 상기 전해질층에 대한 경계면에서 실질적으로 유지됨으로써 상기 아노드층의 층분리(de-lamination)를 전혀 유발하지 않는 약한 전단력만 발생되도록, 선택되는 것을 특징으로 하는
    고온 연료 전지.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 부분상의 작은 세라믹 입자(11)와 더불어, 상기 제2 부분상은 대체로 균질한 매트릭스를 형성하고, 상기 매트릭스에서 상기 큰 세라믹 입자(10)는 균일하게 매립되고 상기 작은 세라믹 입자(10)의 일부와 함께 큰 "버 미립자"(12)를 형성하며, 작은 세라믹 입자로만 이루어진 작은 "버 미립자"(13)는 상기 매트릭스 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 고온 연료 전지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 부분상은 이트륨(Y)으로 안정화된 지르코늄 산화물 YSZ, 도핑된 세륨 옥사이드, 페로브스카이트(perovskite), 또는 또 다른 세라믹 물질로 이루어지고, 상기 제2 부분상은, 예를 들면 Cu가 합금된 금속으로서 Ni를 함유하는 것을 특징으로 하는 고온 연료 전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 금속의 산화된 형태가 존재할 때, 상기 제2 부분상은 소결(sintering)에 의해 서로 결합된 NiO 입자로 완전히 또는 실질적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고온 연료 전지.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제1 부분상과 상기 제2 부분상의 양적 비율이 중량% 기준으로 50:50 내지 25:75, 바람직하게는 약 40:60인 것을 특징으로 하는 연료 전지.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 연료 전지의 제조 방법으로서,
    캐리어로서 사용되는 층의 제조를 위해 슬러리로서의 캐스팅, 포일 캐스팅(foil casting), 습식 압축성형(wet pressing) 및 등압 압축성형(isostatic pressing) 중 어느 하나의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 연료 전지의 제조 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 따른 연료 전지의 제조 방법으로서,
    박층 공정, 예를 들면 스크린 인쇄에 의해 슬러리로서 상기 고체 물질 전해질층(2)이 적용되는 상기 캐리어 구조체(1)용 블랭크(blank)의 제조 시, 상기 제2 부분상의 상기 금속은 산화된 형태로 사용되고, 상기 블랭크는 상기 적용된 전해질 물질과 함께 소결되는 것을 특징으로 하는 연료 전지의 제조 방법.
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