KR20180123654A - Catalyst interlayer for the fuel electrode of thin electrolyte solid oxide cell and process of forming the same - Google Patents

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손지원
캠 티유 안
홍종섭
김형철
윤경중
이종호
이해원
김병국
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한국과학기술연구원
재단법인 멀티스케일 에너지시스템 연구단
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Abstract

The present invention relates to an intermediate layer for thin film electrolyte solid oxide cells, a thin film electrolyte solid oxide cell including the same, and a formation method thereof. According to various embodiments of the present invention, by forming functional elements of solid oxide cells (anodes, electrolytes, cathodes) via a thin film process, it is possible to achieve catalytic activities depending on high specific surface area by hardly degrading nanostructures of a catalyst due to agglomeration unlike powder process base.

Description

박막 전해질 고체 산화물 셀 연료극용 촉매 중간층 및 이의 형성방법{Catalyst interlayer for the fuel electrode of thin electrolyte solid oxide cell and process of forming the same} [0001] The present invention relates to a catalyst intermediate layer for a fuel electrode, and a method for forming the catalyst intermediate layer,

본 발명은 박막 전해질 고체 산화물 셀용 촉매 중간층, 이를 포함하는 박막 전해질 고체 산화물 셀 및 이의 형성방법에 관한 것이다. The present invention relates to a catalyst intermediate layer for a thin film electrolyte solid oxide cell, a thin film electrolyte solid oxide cell comprising the same, and a method for forming the same.

세라믹 이온전도체를 기반으로 한 고체 산화물 셀(Solid Oxide Cell, SOC)은 고체 산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC), 고온 수전해 셀(Solid Oxide Electrolysis Cell, SOEC), 고온 동시 전기분해 셀(Co-Electrolysis Cell, Co-EC) 등 고온에서 전기화학적으로 전기나 연료를 고효율로 생산하는 기술의 근간이 되는 기술이다. Solid Oxide Cells (SOC) based on ceramic ion conductors include solid oxide fuel cell (SOFC), solid oxide electrolyte cell (SOEC), high temperature simultaneous electrolytic cell Co-Electrolysis Cell, and Co-EC), which is the basis of technology to produce electricity and fuel at high efficiency electrochemically at high temperature.

이들 기술에서 수소 이외의 다양한 탄화수소계 연료가 사용 가능하고(연료자유도), 고온 동시 전기분해에서 물과 이산화탄소를 동시에 전기분해하여 유용한 합성가스를 생산할 수 있다. 이러한 장점과 가능성을 높이기 위해서는 연료극에서 가장 많이 사용되는 니켈(Ni) 이외에도 반응을 촉진시키고 탄소 침적을 막는 고활성 촉매(Pd, Ru, Rd, Fe, Co, Cu 등)의 삽입과 활용이 필요하다. In these technologies, various hydrocarbon fuels other than hydrogen can be used (fuel degree of freedom) and simultaneous electrolysis of water and carbon dioxide in high temperature simultaneous electrolysis can produce useful syngas. In order to increase these advantages and possibilities, it is necessary to insert and utilize highly active catalysts (Pd, Ru, Rd, Fe, Co, Cu, etc.) which promote reactions and prevent carbon deposition in addition to nickel .

기존 기술에서는 분말공정으로 NiO-YSZ 연료극을 만들 때 Pd 등의 촉매를 같이 섞어 소결하거나 소결이 끝난 NiO-YSZ 연료극 지지체 고체 산화물 셀에 infiltration 등의 기법을 이용하여 Pd 등의 촉매를 삽입하는 방법들이 있는데, 전자의 경우 고온의 소결과정을 거치면서 촉매의 입성장이 일어나 표면적이 줄어들면서 촉매 활성이 줄거나 촉매의 균일한 분포가 어려울 우려가 있고, 후자의 경우에는 이미 소결된 고체 산화물 셀에 촉매를 함유한 전구체 용액을 함침시키는 과정에서 전해질과 연료극 계면까지 촉매가 도달하지 못하는 등의 문제가 발생할 수 있다. In the existing technology, when making the NiO-YSZ fuel electrode by the powder process, methods of inserting a catalyst such as Pd into the sintered or sintered NiO-YSZ anode support solid oxide cell by infiltration or the like are used In the case of the former, there is a fear that the catalytic activity decreases or the uniform distribution of the catalyst becomes difficult because the surface area is decreased due to the increase of the surface area of the catalyst due to the high temperature sintering process. In the latter case, The catalyst may not reach the interface between the electrolyte and the anode in the process of impregnating the precursor solution containing the precursor solution.

이외에 고체 산화물 셀의 연료극 지지체 아래 부분에 독립적으로 촉매층을 형성할 수도 있으나, 기본적으로 고온의 소결공정을 거치면서 촉매입자의 크기가 마이크론 이상 규모로 성장하여 촉매활성이 저하되고, 연료극 내에 균일하게 촉매물질이 삽입되지 않으며, 연료극과의 물질 차이로 인한 물리적-화학적 계면결함 발생의 가능성이 있다. In addition, the catalyst layer may be independently formed in the lower part of the anode support of the solid oxide cell. However, the catalyst particles are grown to a size over the micron scale due to the high-temperature sintering process, There is a possibility of occurrence of physical-chemical interface defects due to a difference in material from the anode.

1. "In-situ nano-alloying Pd-Ni for economical control of syngas production from high-temperature thermo-electrochemical reduction of steam/CO2", Appl. Cat. B, Environmental, 200, 265-273, 2017 1. "In-situ nano-alloying Pd-Ni for economical control of syngas production from high-temperature thermo-electrochemical reduction of steam / CO2", Appl. Cat. B, Environmental, 200, 265-273, 2017 2. "Catalytic Effect of Pd-Ni Bimetallic Catalysts on High-Temperature Co-Electrolysis of Steam/CO2 Mixtures", J. Electrochem. Soc., 163(11), F3171-F3178, 2016 2. "Catalytic Effect of Pd-Ni Bimetallic Catalysts on High-Temperature Co-Electrolysis of Steam / CO2 Mixtures", J. Electrochem. Soc., 163 (11), F3171-F3178, 2016

본 기술은 다층 박막 공정을 이용하여 전해질과 맞닿는 연료극 기능층에 이종 촉매를 삽입하기 위한 기술이다. 구체적으로, 박막 전해질 고체 산화물 셀을 제작하는 방식에서, 나노구조 연료극 기능층에 다층 구조로 원하는 이종 촉매를 삽입하여 전해질과 맞닿는 연료극에 촉매가 분포하게 하여 촉매 효과의 극대화를 노리고 저온 작동에서도 고성능의 고체 산화물 셀의 성능 향상 효과를 얻기 위한 기술이다. This technology is a technique for inserting a hetero catalyst into an anode functional layer contacting with an electrolyte using a multilayer thin film process. Specifically, in the method of manufacturing a thin film electrolyte solid oxide cell, a desired heterogeneous catalyst is inserted into a nanostructured anode electrode functional layer and a catalyst is distributed in an anode that contacts the electrolyte, thereby maximizing the catalytic effect. This is a technique for obtaining the performance improvement effect of the solid oxide cell.

본 발명의 일 측면은 '(a) 나노구조 연료극 기능층 및 (b) 상기 나노구조 연료극 기능층과 계면을 형성하는 이종 촉매층'을 최소한 1개 이상 포함하는 다중 층으로 구성된 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층에 관한 것이다. An aspect of the present invention is to provide a thin film electrolyte solid oxide cell intermediate layer (hereinafter, referred to as " thin film electrolyte ") comprising at least one of (a) a nanostructured anode electrode functional layer and (b) .

본 발명의 다른 측면은 (a) 연료극, (b) 상기 연료극 위에 형성된 중간층, (c) 상기 중간층 위에 형성된 전해질층, (d) 상기 전해질층 위에 형성된 버퍼층, (e) 상기 버퍼층 위에 형성된 공기극층을 포함하는 박막 전해질 고체 산화물 셀로서, 상기 중간층은 본 발명의 여러 구현예 중 어느 하나에 따른 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층인 박막 전해질 고체 산화물 셀에 관한 것이다. (D) a buffer layer formed on the electrolyte layer; (e) a cathode layer formed on the buffer layer; and (e) a cathode layer formed on the buffer layer. Wherein the intermediate layer is a thin film electrolyte solid oxide cell that is an intermediate layer for a thin film electrolyte solid oxide cell according to any one of the various embodiments of the present invention.

본 발명의 또 다른 측면은 (A1) 연료극 위에 제1 이종 촉매층을 형성하고 나서 제1 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계를 포함하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층 형성방법에 관한 것이다. Another aspect of the present invention relates to (A1) a method for forming an intermediate layer for a thin film electrolyte solid oxide cell, comprising: forming a first hetero-catalyst layer on a fuel electrode and then forming a first nano-structured anode electrode functional layer.

본 발명의 또 다른 측면은 (B1) 연료극 위에 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층을 형성하고 그 위에 제1 이종 촉매층을 형성하고 나서 제1 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계를 포함하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층 형성방법에 관한 것이다. In another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film electrolyte solid electrolyte membrane, comprising: (B1) forming a fuel electrode interface-forming nano-structured anode electrode functional layer on a fuel electrode and then forming a first hetero-catalyst layer thereon, To an intermediate layer forming method for an oxide cell.

본 발명의 여러 구현예에 따르면, 고체 산화물 셀의 기능요소(연료극, 전해질, 공기극)를 박막 공정으로 형성하여 분말 공정 기반과는 달리 촉매의 나노구조를 응집에 의해 크게 잃지 않음으로써 높은 비표면적에 따른 촉매 활성을 달성할 수 있다. According to various embodiments of the present invention, the functional elements (anode, electrolyte, air electrode) of the solid oxide cell are formed by a thin film process so that the nano structure of the catalyst is not largely lost by agglomeration unlike the powder process base, Can be achieved.

도 1은 나노구조 연료극 기능층에 이종촉매층이 삽입되지 않은 종래의 표준 박막전해질셀(solid oxide cell: SOC)과 이종총매층이 삽입된 본 발명의 SOC의 비교 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1-6의 이종촉매층 삽입 구조에 대한 도면이다.
도 3a 내지 3c는 각각 실시에 1-1 내지 1-3에서 제시한 이종촉매층 삽입 구조 도면과, 그 결과의 주사전자현미경 사진이다. 최적화되지 않은 이종촉매층 두께와 다층 구성으로 인한 표면거칠기 및 박리를 보여준다.
도 4는 실시예 1-4의 하부 나노구조 연료극 기능층을 500 nm 형성한 후 이종촉매층을 30 nm 까지 줄이고 그 상부의 나노구조 연료극 기능층을 500 nm 올렸을 때 표면과 단면 구조이다.
도 5는 실시예 1-5의 하부 나노구조 연료극 기능층을 1.5마이크론 형성한 후 이종촉매층을 30 nm 까지 줄이고 그 상부의 나노구조 연료극 기능층을 500 nm 올린 연료극 표면 및 단면의 형상 및, 이를 이용하여 제작한 SOC의 단면 사진이다.
도 6은 실시예 1-6의 이종촉매층 삽입구조에 따른 연료극 표면과 단면의 미세구조 및, 실시예 2-6의 이를 기반으로 제작한 박막 SOC의 측정 후 단면 미세구조이다.
도 7은 실시예 2-6의 나노구조 연료극 기능층에 EDS 성분 분석 데이터로서, 이종촉매인 Pd가 기존 촉매인 Ni에 균일하게 합금되어 분포함을 보여주는 결과이다.
도 8은 실시예 2-6의 이종촉매가 삽입된 박막 SOC의 SOFC 작동 특성과 그를 정리한 표이다.
도 9는 실시예 2-6의 이종촉매가 삽입된 박막 SOC와 이종촉매가 삽입되지 않은 박막 SOC의 동시전기분해 성능을 비교한 전류밀도-전압 곡선 및 이의 전기화학 임피던스 결과 비교 그래프이다.
도 10은 실시예 2-6의 이종촉매가 삽입된 박막 SOC와 이종촉매가 삽입되지 않은 박막 SOC의 동시전기분해 결과로 생성되는 수소, 일산화탄소의 분율을 온도별로 비교한 그래프와, 메탄의 생성을 비교한 그래프이다.1 is a comparative diagram of a conventional solid oxide cell (SOC) in which a heterogeneous catalyst layer is not inserted in a nanostructure anode functional layer and an SOC of the present invention in which a heterogeneous total layer is inserted.
2 is a view showing the hetero-catalyst layer insertion structure of Examples 1-6 of the present invention.
Figs. 3A to 3C are SEM photographs of the heterogeneous catalyst layer insertion structure shown in Examples 1-1 to 1-3, respectively, and scanning electron micrographs thereof. Shows the non-optimized heterogeneous catalyst layer thickness and surface roughness and delamination due to multi-layer construction.
FIG. 4 shows the surface and cross-sectional structures of a lower nano-structured anode function layer of Example 1-4 when 500 nm is formed, a heterogeneous catalyst layer is reduced to 30 nm, and a nano-structured anode function layer thereon is raised by 500 nm.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the surface area and the cross-sectional shape of a 500 nm raised anode electrode layer and the shape and cross-sectional shape of the upper nano-structured anode electrode functional layer after reducing the heterogeneous catalyst layer to 1.5 nm, Sectional view of the SOC produced.
6 is a microstructure of the surface and cross section of the anode of the fuel cell according to the heterogeneous catalyst layer insertion structure of Example 1-6, and a cross-sectional microstructure of the thin SOC prepared in Example 2-6.
FIG. 7 is a graph showing the results of EDS component analysis data on the nano-structured anode function layer of Example 2-6 showing that Pd, which is a heterogeneous catalyst, is uniformly alloyed with Ni, which is a conventional catalyst.
8 is a table summarizing the SOFC operating characteristics of the thin film SOC in which the heterogeneous catalyst of Example 2-6 is inserted.
9 is a graph comparing current density-voltage curves and electrochemical impedance results obtained by comparing the simultaneous electrolysis performance of the thin film SOC with the heterogeneous catalyst inserted therein and the thin film SOC with the heterogeneous catalyst inserted therein according to Example 2-6.
10 is a graph showing a comparison of the hydrogen and carbon monoxide fractions produced as a result of the simultaneous electrolysis of the thin film SOC with the heterogeneous catalyst inserted therein and the thin film SOC with the heterogeneous catalyst inserted therein according to Example 2-6, FIG.

이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현예에 대해 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다. Hereinafter, various aspects and various embodiments of the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 측면은 '(a) 나노구조 연료극 기능층 및 (b) 상기 나노구조 연료극 기능층과 계면을 형성하는 이종 촉매층'을 최소한 1개 이상 포함하는 다중 층으로 구성된 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층에 관한 것이다. An aspect of the present invention is to provide a thin film electrolyte solid oxide cell intermediate layer (hereinafter, referred to as " thin film electrolyte ") comprising at least one of (a) a nanostructured anode electrode functional layer and (b) .

일 구현예에 있어서, 본 발명에 기재된 나노구조 연료극 기능층은 주요 연료극 소재인 Ni와 SOC의 전해질 물질인 도핑된 지르코니아, 도핑된 세리아, 도핑된 란탄갈레이트 등의 복합체로서, NiO-YSZ, NiO-ScSZ, NiO-GDC, NiO-SDC, NiO-LSGM 중에 선택된 어느 하나 이상으로 이루어져 있다. In one embodiment, the nanostructured anode electrode functional layer according to the present invention is a composite of doped zirconia, doped ceria, and doped lanthanum gallate, which are electrolyte materials of Ni and SOC, which are the main anode materials, and NiO-YSZ, NiO -ScSZ, NiO-GDC, NiO-SDC, NiO-LSGM.

다른 구현예에 있어서, 본 발명에 기재된 나노구조 연료극 기능층은 Ni을 함유하지 않은 도핑된 SrTiO3, (La,Sr)TiO3, (La,Ca)TiO3, LaCrO3, (La,Sr)VO3 등의 산화물 연료극일 수 있다.In other embodiments, the doped SrTiO nanostructured anode functional layer according to the invention which does not contain Ni 3, (La, Sr) TiO 3, (La, Ca) TiO 3, LaCrO 3, (La, Sr) VO 3, and the like.

또한, 본 발명에 기재된 이종 촉매층은 Pd, Ru, Rd, Fe, Co, Cu 및 이들 2종 이상의 합금 중에서 선택된 것으로 이루어져 있을 수 있다. In addition, the heterogeneous catalyst layer according to the present invention may be composed of Pd, Ru, Rd, Fe, Co, Cu, and alloys of two or more of them.

이때, 상기 다중 층은 상기 박막 전해질 고체 산화물 셀의 연료극층과 전해질층 사이에 위치한다. At this time, the multilayer is positioned between the anode layer and the electrolyte layer of the thin film electrolyte solid oxide cell.

또한, 상기 나노구조 연료극 기능층과 이종 촉매층 중에서 나노구조 연료극 기능층이 상기 전해질층과 계면을 형성한다. 이종 촉매층이 전해질층과 계면을 형성하는 경우, 전해질층을 형성할 때 이종 촉매층의 금속이 응집되면서 증착 표면을 거칠게 하여 박막 전해질의 구조적 안정성을 저해할 수 있다. In addition, the nano-structured anode electrode functional layer forms an interface with the electrolyte layer in the nano-structured anode electrode functional layer and the heterogeneous catalyst layer. When the heterogeneous catalyst layer forms an interface with the electrolyte layer, the metal of the heterogeneous catalyst layer is agglomerated at the time of forming the electrolyte layer, thereby roughening the deposition surface, thereby deteriorating the structural stability of the thin film electrolyte.

상기 다중 층 내에서는 나노구조 연료극 기능층과 이종 촉매층이 교대로 형성되어 있다. In the multilayer structure, the nanostructure anode functional layer and the heterogeneous catalyst layer are alternately formed.

다른 구현예에 있어서, 상기 연료극층과 계면을 형성하는 층에서 상기 전해질층과 계면을 형성하는 층의 순서를 기준으로, 상기 다중 층은 '이종 촉매층 / 나노구조 연료극 기능층'을 포함한다. In another embodiment, the multiple layers include a heterogeneous catalyst layer / nano-structured anode function layer on the basis of the order of layers forming the interface with the electrolyte layer in the interface layer with the anode layer.

또 다른 구현예에 있어서, 상기 연료극층과 계면을 형성하는 층에서 상기 전해질층과 계면을 형성하는 층의 순서를 기준으로, 상기 다중 층은 '연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층'을 포함한다. In yet another embodiment, the multi-layer may be formed on the basis of the order of the layer forming the interface with the electrolyte layer in the layer forming the fuel electrode layer, / First nano-structured anode function layer ".

먼저, 상기 다중 층이 '이종 촉매층 / 나노구조 연료극 기능층'을 포함하는 경우를 살펴본다. First, a case where the multilayer includes a heterogeneous catalyst layer / nanostructure anode functional layer will be described.

일 구현예에 있어서, 상기 다중 층은 상기 '이종 촉매층 / 나노구조 연료극 기능층' 위에 '추가 이종 촉매층 / 추가 나노구조 연료극 기능층'을 최소 1개 이상 포함한다. In one embodiment, the multilayer includes at least one additional heterogeneous catalyst layer / additional nanostructure anode functional layer on the heterogeneous catalyst layer / nanostructure anode functional layer.

다른 구현예에 있어서, 상기 다중 층은 하기 ① 내지 ⑩ 구조 중 하나로 구성될 수 있다. 다만 아래 열거되어 있는 다중 층은 예시에 불과할 뿐이고, 아래 기재되어 있는 다층 구조에서 추가적인 다층 구조가 결합되어 본 발명에 따른 다중 층을 형성할 수도 있음은 당연하다. 또한, 본 발명에 있어서 여러 층이 '/'로 구분되어 기재되어 있는 경우에는 연료극층과 계면을 형성하는 층 쪽을 먼저 기재하고 전해질층과 계면을 형성하는 층 쪽을 나중에 기재하는 순서로 이해해야 한다. In another embodiment, the multilayer may comprise one of the following structures: 1 to 10. It should be understood that the multi-layers listed below are merely illustrative, and that additional multi-layer structures may be combined in the multi-layer structure described below to form the multi-layers according to the present invention. In the present invention, in the case where various layers are described by '/', it is necessary to first describe the anode layer and the layer forming the interface, and understand the order of describing the layer forming the interface with the electrolyte layer later .

① 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층, ① First hetero-catalyst layer / first nano-structured anode function layer,

② 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층, (2) First hetero-catalyst layer / first nano-structured anode functional layer / second hetero-catalyst layer / second nano-structured anode functional layer,

③ 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층, (3) First hetero-catalyst layer / first nano-structured anode function layer / second hetero-catalyst layer / second nano-structured anode function layer / third hetero-catalyst layer / third nano-

④ 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층, ④ First heterogeneous catalyst layer / First nano-structured anode function layer / Second hetero-catalyst layer / Second nano-structured anode function layer / Third hetero-catalyst layer / Third nano-structured anode function layer / Fourth hetero-catalyst layer / Functional layer,

⑤ 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층, (5) First hetero-catalyst layer / first nano-structured anode function layer / second hetero-catalyst layer / second nano-structured anode function layer / third hetero-catalyst layer / third nano-structured anode function layer / fourth hetero-catalyst layer / Functional layer / fifth hetero-catalyst layer / fifth nano-structured anode functional layer,

⑥ 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층, ⑥ First hetero-catalyst layer / first nano-structured anode function layer / second hetero-catalyst layer / second nano-structured anode function layer / third hetero-catalyst layer / third nano-structured anode function layer / fourth hetero-catalyst layer / Functional layer / fifth hetero-catalyst layer / fifth nano-structured anode functional layer / sixth hetero-catalyst layer / sixth nano-structured anode functional layer,

⑦ 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층 / 제7 이종 촉매층 / 제7 나노구조 연료극 기능층, ⑦ First heterogeneous catalyst layer / First nanostructure Anode function layer / Second heterogeneous catalyst layer / Second nanostructure Anode function layer / Third heterogeneous catalyst layer / Third nanostructure Anode function layer / Fourth hetero-catalyst layer / Functional layer / Fifth hetero-catalyst layer / Fifth nanostructure Anode functional layer / Sixth hetero-catalyst layer / Sixth nanostructure Anode functional layer / Seventh hetero-catalyst layer /

⑧ 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층 / 제7 이종 촉매층 / 제7 나노구조 연료극 기능층 / 제8 이종 촉매층 / 제8 나노구조 연료극 기능층, ⑧ First hetero-catalyst layer / first nano-structured anode function layer / second hetero-catalyst layer / second nano-structured anode function layer / third hetero-catalyst layer / third nano-structured anode function layer / fourth hetero-catalyst layer / Functional layer / Fifth heterogeneous catalyst layer / Fifth nanostructure Anode functional layer / Sixth heterogeneous catalyst layer / Sixth nanostructure Anode functional layer / Seventh heterogeneous catalyst layer / Seventh nanostructure Anode functional layer / Eighth heterogeneous catalyst layer / Structural anode layer,

⑨ 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층 / 제7 이종 촉매층 / 제7 나노구조 연료극 기능층 / 제8 이종 촉매층 / 제8 나노구조 연료극 기능층 / 제9 이종 촉매층 / 제9 나노구조 연료극 기능층, ⑨ First hetero-catalyst layer / First nano-structured anode layer / Second hetero-catalyst layer / Second nano-structured anode layer / Third hetero-catalyst layer / Third nano-structured anode layer / Fourth hetero-catalyst layer / Functional layer / Fifth heterogeneous catalyst layer / Fifth nanostructure Anode functional layer / Sixth heterogeneous catalyst layer / Sixth nanostructure Anode functional layer / Seventh heterogeneous catalyst layer / Seventh nanostructure Anode functional layer / Eighth heterogeneous catalyst layer / Structure Anode function layer / ninth heterogeneous catalyst layer / ninth nano structure Anode function layer,

⑩ 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층 / 제7 이종 촉매층 / 제7 나노구조 연료극 기능층 / 제8 이종 촉매층 / 제8 나노구조 연료극 기능층 / 제9 이종 촉매층 / 제9 나노구조 연료극 기능층 / 제10 이종 촉매층 / 제10 나노구조 연료극 기능층. ⑩ First heterogeneous catalyst layer / First nano structure Anode functional layer / Second heterogeneous catalyst layer / Second nanostructure Anode function layer / Third heterogeneous catalyst layer / Third nanostructure Anode function layer / Fourth hetero-catalyst layer / Functional layer / Fifth heterogeneous catalyst layer / Fifth nanostructure Anode functional layer / Sixth heterogeneous catalyst layer / Sixth nanostructure Anode functional layer / Seventh heterogeneous catalyst layer / Seventh nanostructure Anode functional layer / Eighth heterogeneous catalyst layer / Structure Anode function layer / ninth heterogeneous catalyst layer / ninth nano structure Anode function layer / tenth heterogeneous catalyst layer / tenth nano structure anode function layer.

다음으로, 상기 연료극층과 계면을 형성하는 층에서 상기 전해질층과 계면을 형성하는 층의 순서를 기준으로, 상기 다중 층은 '연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층'을 포함하는 경우를 살펴본다. Next, on the basis of the order of the layer forming the interface with the electrolyte layer in the layer forming the fuel electrode layer, the multilayer is formed of the anode-functional nano structured anode functional layer / first heterogeneous catalyst layer / Structural anode layer ", and " structural anode layer "

이 경우에 있어서도, 상기 다중 층은 상기 '연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층' 위에 '추가 이종 촉매층 / 추가 나노구조 연료극 기능층'을 최소 1개 이상 포함할 수 있다. Also in this case, the multi-layer may have at least one additional hetero-catalyst layer / additional nano-structured anode functional layer on the anode-interface forming nano-structured anode functional layer / first hetero-catalyst layer / first nano- Or more.

다른 구현예에 있어서, 상기 연료극층과 계면을 형성하는 층에서 상기 전해질층과 계면을 형성하는 층의 순서를 기준으로, 상기 다중 층은 하기 ① 내지 ⑩ 구조 중 하나로 구성될 수 있다. 물론 이 경우에도, 아래 열거되어 있는 다중 층은 예시에 불과할 뿐이고, 아래 기재되어 있는 다층 구조에서 추가적인 다층 구조가 결합되어 본 발명에 따른 다중 층을 형성할 수도 있음은 당연하다. In another embodiment, based on the order of the layer forming the interface with the electrolyte layer in the layer forming the interface with the anode layer, the multilayer may be composed of one of the following structures (1) to (10). Of course, in this case as well, it is to be understood that the multilayer structures listed below are merely illustrative, and additional multilayer structures may be combined in the multilayer structure described below to form the multilayer structure according to the present invention.

① 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층, ① anode electrode interface formation nano structure anode electrode functional layer / first hetero-catalyst layer / first nano-structure anode electrode functional layer,

② 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층, ② Anode Interface Formation Nanostructure Anode anode Functional layer / First heterogeneous catalyst layer / First nano-structured anode Functional layer / Second hetero-catalyst layer / Second nano-structured anode Functional layer,

③ 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층, ③ Anode Interface Formation Nanostructure Anode anode Functional layer / First hetero-catalyst layer / First nano-structured anode Functional layer / Second hetero-catalyst layer / Second nano-structured anode Functional layer / Third hetero-catalyst layer /

④ 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층, ④ Anode Interface Formation Nanostructure Anode anode Functional layer / First heterogeneous catalyst layer / First nano-structured anode Functional layer / Second hetero-catalyst layer / Second nano-structured anode Functional layer / Third hetero-catalyst layer / Third nano-structured anode Functional layer / 4 heterogeneous catalyst layer / fourth nano-structured anode function layer,

⑤ 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층, ⑤ Anode Interface Formation Nanostructure Anode anode Functional layer / First heterogeneous catalyst layer / First nano-structured anode Functional layer / Second hetero-catalyst layer / Second nano-structured anode Functional layer / Third hetero-catalyst layer / Third nano-structured anode Functional layer / 4 heterogeneous catalyst layer / fourth nano-structured anode functional layer / fifth heterogeneous catalyst layer / fifth nano-structured anode functional layer,

⑥ 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층, ⑥ Anode Interface Formation Nanostructure Anode anode Functional layer / First heterogeneous catalyst layer / First nano-structured anode Functional layer / Second hetero-catalyst layer / Second nano-structured anode Functional layer / Third hetero-catalyst layer / Third nano-structured anode Functional layer / 4 Heterogeneous Catalyst Layer / 4th Nanostructure Anode Functional Layer / 5th Heterogeneous Catalyst Layer / 5th Nanostructure Anode Functional Layer / 6th Heterogeneous Catalyst Layer / 6th Nanostructure Anode Functional Layer,

⑦ 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층 / 제7 이종 촉매층 / 제7 나노구조 연료극 기능층, ⑦ Anode Interface Formation Nanostructure Anode Anode Functional Layer / First Heterogeneous Catalyst Layer / First Nanostructure Anode Anode Functional Layer / Second Heterogeneous Catalytic Layer / Second Nanostructure Anode Anode Functional Layer / Third Heterocatalytic Layer / Third Nanostructure Anode Anode Functional Layer / 4 Heterogeneous Catalyst Layer / 4th Nanostructure Anode Functional Layer / 5th Heterogeneous Catalyst Layer / 5th Nanostructure Anode Functional Layer / 6th Heterocatalytic Layer / 6th Nanostructure Anode Functional Layer / 7th Heterocatalytic Layer / 7th Nanostructure Anode Functional Layer ,

⑧ 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층 / 제7 이종 촉매층 / 제7 나노구조 연료극 기능층 / 제8 이종 촉매층 / 제8 나노구조 연료극 기능층, ⑧ Anode Interface Formation Nanostructure Anode Anode Functional Layer / First Heterogeneous Catalyst Layer / First Nanostructure Anode Anode Functional Layer / Second Heterogeneous Catalytic Layer / Second Nanostructure Anode Anode Functional Layer / Third Heterocatalytic Layer / Third Nanostructure Anode Anode Functional Layer / 4 Heterogeneous Catalyst Layer / 4th Nanostructure Anode Functional Layer / 5th Heterogeneous Catalyst Layer / 5th Nanostructure Anode Functional Layer / 6th Heterocatalytic Layer / 6th Nanostructure Anode Functional Layer / 7th Heterocatalytic Layer / 7th Nanostructure Anode Functional Layer / Eighth hetero-catalyst layer / Eighth nano-structured anode function layer,

⑨ 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층 / 제7 이종 촉매층 / 제7 나노구조 연료극 기능층 / 제8 이종 촉매층 / 제8 나노구조 연료극 기능층 / 제9 이종 촉매층 / 제9 나노구조 연료극 기능층, ⑨ Anode Interface Formation Nanostructure Anode anode Functional layer / First heterogeneous catalyst layer / First nano-structured anode Functional layer / Second hetero-catalyst layer / Second nano-structured anode Functional layer / Third hetero-catalyst layer / Third nano-structured anode Functional layer / 4 Heterogeneous Catalyst Layer / 4th Nanostructure Anode Functional Layer / 5th Heterogeneous Catalyst Layer / 5th Nanostructure Anode Functional Layer / 6th Heterocatalytic Layer / 6th Nanostructure Anode Functional Layer / 7th Heterocatalytic Layer / 7th Nanostructure Anode Functional Layer / Eighth hetero-catalyst layer / Eighth nano-structured anode function layer / Ninth hetero-catalyst layer / Ninth nano-structured anode function layer,

⑩ 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층 / 제7 이종 촉매층 / 제7 나노구조 연료극 기능층 / 제8 이종 촉매층 / 제8 나노구조 연료극 기능층 / 제9 이종 촉매층 / 제9 나노구조 연료극 기능층 / 제10 이종 촉매층 / 제10 나노구조 연료극 기능층. ⑩ Anode Interface Formation Nanostructure Anode Anode Functional Layer / First Heterogeneous Catalyst Layer / First Nanostructure Anode Anode Functional Layer / Second Heterogeneous Catalytic Layer / Second Nanostructure Anode Anode Functional Layer / Third Heterogeneous Catalytic Layer / Third Nanostructure Anode Anode Functional Layer / 4 Heterogeneous Catalyst Layer / 4th Nanostructure Anode Functional Layer / 5th Heterogeneous Catalyst Layer / 5th Nanostructure Anode Functional Layer / 6th Heterocatalytic Layer / 6th Nanostructure Anode Functional Layer / 7th Heterocatalytic Layer / 7th Nanostructure Anode Functional Layer / Eighth heterogeneous catalyst layer / Eighth nanostructure Anode functional layer / Ninth heterogeneous catalyst layer / Ninth nanostructure Anode functional layer / Tenth heterogeneous catalyst layer / Tenth nano structure Anode functional layer.

또 다른 구현예에 있어서, 상기 1개 이상의 이종 촉매층 중 적어도 하나는 두께가 2 내지 25 nm이다. In another embodiment, at least one of the at least one hetero-catalyst layer has a thickness of 2 to 25 nm.

또 다른 구현예에 있어서, 상기 1개 이상의 이종 촉매층 중 적어도 하나는 두께가 5 내지 20 nm이다. In another embodiment, at least one of the at least one hetero-catalyst layer has a thickness of 5 to 20 nm.

또 다른 구현예에 있어서, 상기 1개 이상의 이종 촉매층은 모두 두께가 2 내지 25 nm이다. In another embodiment, the at least one heterogeneous catalyst layer is all 2 to 25 nm thick.

또 다른 구현예에 있어서, 상기 1개 이상의 이종 촉매층은 모두 두께가 10 내지 20 nm이다. In yet another embodiment, the at least one hetero-catalyst layer is 10-20 nm in thickness.

이종 촉매층의 두께가 5 nm 미만인 경우 삽입하는 촉매량이 필요량에 못 미치는 문제가 있을 수 있고, 이를 다수의 층을 삽입하여 극복할 수 있지만 공정 복잡도가 증가하는 문제가 있을 수 있고, 20 nm를 초과하는 경우에는 응집을 하면서 거칠기가 증가하여 후속 층 증착에 문제가 생기거나 응집하면서 후속 층을 밀어내어 박리가 일어날 수 있다. If the thickness of the heterogeneous catalyst layer is less than 5 nm, there may be a problem that the amount of the catalyst to be inserted is less than the required amount, which may be overcome by inserting a plurality of layers, but the process complexity may increase, The roughness increases while agglomerating, which may cause problems in the subsequent layer deposition, or may cause peeling off by pushing out the subsequent layer while agglomerating.

따라서 표면 거칠기 문제와 박리 현상을 완전히 배제하기 위해서는 모든 이종 촉매층의 두께를 5 내지 20 nm의 범위로 조절하는 것이 필요하다. 다만, 모든 이종 촉매층의 두께를 위 수치 범위 내로 조절하는 경우뿐만 아니라, 일부 이종 촉매층만을 위 두께 범위로 조절함으로써 몇몇 층의 표면 거칠기 문제와 박리 현상을 감수하고 나머지 층에 대해서는 위 우수한 효과의 이익을 얻는 경우 역시 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다. Therefore, in order to completely eliminate the surface roughness problem and the peeling phenomenon, it is necessary to control the thickness of all the hetero-catalyst layers in the range of 5 to 20 nm. However, not only the case where the thicknesses of all the hetero-catalyst layers are controlled within the above-mentioned numerical range, but also the effect of the surface roughness and the peeling phenomenon of some layers by adjusting the thickness of only some hetero-catalyst layers to the upper thickness range, It is also within the scope of the present invention.

본 발명의 다른 측면은 (a) 연료극, (b) 상기 연료극 위에 형성된 중간층, (c) 상기 중간층 위에 형성된 전해질층, (d) 상기 전해질층 위에 형성된 버퍼층, (e) 상기 버퍼층 위에 형성된 공기극층을 포함하는 박막 전해질 고체 산화물 셀로서, 상기 중간층은 본 발명의 여러 구현예 중 어느 하나에 따른 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층인 박막 전해질 고체 산화물 셀에 관한 것이다. (D) a buffer layer formed on the electrolyte layer; (e) a cathode layer formed on the buffer layer; and (e) a cathode layer formed on the buffer layer. Wherein the intermediate layer is a thin film electrolyte solid oxide cell that is an intermediate layer for a thin film electrolyte solid oxide cell according to any one of the various embodiments of the present invention.

본 발명의 또 다른 측면은 (A1) 연료극 위에 제1 이종 촉매층을 형성하고 나서 제1 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계를 포함하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층 형성방법에 관한 것이다. Another aspect of the present invention relates to (A1) a method for forming an intermediate layer for a thin film electrolyte solid oxide cell, comprising: forming a first hetero-catalyst layer on a fuel electrode and then forming a first nano-structured anode electrode functional layer.

본 발명의 또 다른 측면은 (B1) 연료극 위에 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층을 형성하고 그 위에 제1 이종 촉매층을 형성하고 나서 제1 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계를 포함하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층 형성방법에 관한 것이다. In another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film electrolyte solid electrolyte membrane, comprising: (B1) forming a fuel electrode interface-forming nano-structured anode electrode functional layer on a fuel electrode and then forming a first hetero-catalyst layer thereon, To an intermediate layer forming method for an oxide cell.

먼저, (A1) 연료극 위에 제1 이종 촉매층을 형성하고 나서 제1 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계를 포함하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층 형성방법에 관한 측면을 살펴본다. First, aspects relating to a method for forming an intermediate layer for a thin-film electrolyte solid oxide cell including (A1) forming a first hetero-catalyst layer on a fuel electrode and then forming a first nano-structured anode electrode functional layer will be described.

일 구현예에 있어서, 상기 (A1) 단계 후에 (A1') 추가 이종 촉매층을 형성하고 나서 추가 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 공정을 최소 1회 이상 수행하는 단계를 포함한다. In one embodiment, a step of forming an additional hetero-catalyst layer (A1 ') after the step (A1) and then forming the additional nanostructure anode functional layer is performed at least once.

또 다른 구현예에 있어서, 상기 (A1) 단계 후에 하기 ① 내지 ⑤ 중에서 선택된 하나의 단계를 추가로 포함한다. In another embodiment, the method further comprises one step selected from the following (1) to (5) after the step (A1).

① (A2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계; (A2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer;

② (A2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A3) 상기 제2 나노구조 연료극 기능층 위에 제3 이종 촉매층을 형성하고 나서 제3 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계; (A2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer on the first nano-structured anode functional layer, (A3) forming a third hetero-catalyst layer on the second nano- Forming a third nano-structured anode functional layer;

③ (A2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A3) 상기 제2 나노구조 연료극 기능층 위에 제3 이종 촉매층을 형성하고 나서 제3 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A4) 상기 제3 나노구조 연료극 기능층 위에 제4 이종 촉매층을 형성하고 나서 제4 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계; (A2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer on the first nano-structured anode functional layer, (A3) forming a third hetero-catalyst layer on the second nano- (A4) forming a fourth nano-structured anode functional layer after forming a fourth hetero-catalyst layer on the third nano-structured anode functional layer;

④ (A2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A3) 상기 제2 나노구조 연료극 기능층 위에 제3 이종 촉매층을 형성하고 나서 제3 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A4) 상기 제3 나노구조 연료극 기능층 위에 제4 이종 촉매층을 형성하고 나서 제4 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A5) 상기 제4 나노구조 연료극 기능층 위에 제5 이종 촉매층을 형성하고 나서 제5 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계; (A2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer; (A3) forming a third hetero-catalyst layer on the second nano- (A5) forming a fourth nano-structured anode functional layer after forming a fourth hetero-catalyst layer on the third nano-structured anode functional layer, (A4) Forming a fifth hetero-catalyst layer on the fourth nano-structured anode electrode functional layer and then forming a fifth nano-structured anode electrode functional layer;

⑤ (A2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A3) 상기 제2 나노구조 연료극 기능층 위에 제3 이종 촉매층을 형성하고 나서 제3 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A4) 상기 제3 나노구조 연료극 기능층 위에 제4 이종 촉매층을 형성하고 나서 제4 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A5) 상기 제4 나노구조 연료극 기능층 위에 제5 이종 촉매층을 형성하고 나서 제5 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A6) 상기 제5 나노구조 연료극 기능층 위에 제6 이종 촉매층을 형성하고 나서 제6 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계. (A2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer on the first nano-structured anode functional layer, (A3) forming a third hetero-catalyst layer on the second nano- (A5) forming a fourth nano-structured anode functional layer after forming a fourth hetero-catalyst layer on the third nano-structured anode functional layer, (A4) Forming a fifth hetero-structure catalyst layer on the fourth nano-structured anode functional layer and then forming a fifth nano-structured anode functional layer; (A6) forming a sixth hetero-catalyst layer on the fifth nano-structured anode functional layer, 6 Nanostructures Step forming the anode function layer.

다음으로, (B1) 연료극 위에 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층을 형성하고 그 위에 제1 이종 촉매층을 형성하고 나서 제1 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계를 포함하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층 형성방법에 관해 살펴본다. Next, an intermediate layer for a thin film electrolyte solid oxide cell is formed, which comprises forming a functional layer of an anode-interface-forming nano-structured anode electrode on a (B1) anode, forming a first hetero-catalyst layer thereon and then forming a first nano- Learn how.

일 구현예에 있어서, 상기 (B1) 단계 후에 (B1') 추가 이종 촉매층을 형성하고 나서 추가 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 공정을 최소 1회 이상 수행하는 단계를 포함한다. In one embodiment, a step of forming an additional hetero-catalyst layer and then forming an additional nanostructure anode functional layer is performed at least once after the step (B1).

다른 구현예에 있어서, 상기 (B1) 단계 후에 하기 ① 내지 ⑤ 중에서 선택된 하나의 단계를 추가로 포함한다. In another embodiment, the method further comprises one step selected from the following (1) to (5) after the step (B1).

① (B2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계; (B2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer;

② (B2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B3) 상기 제2 나노구조 연료극 기능층 위에 제3 이종 촉매층을 형성하고 나서 제3 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계; (B2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer; (B3) forming a third hetero-catalyst layer on the second nano- Forming a third nano-structured anode functional layer;

③ (B2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B3) 상기 제2 나노구조 연료극 기능층 위에 제3 이종 촉매층을 형성하고 나서 제3 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B4) 상기 제3 나노구조 연료극 기능층 위에 제4 이종 촉매층을 형성하고 나서 제4 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계; (B2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer; (B3) forming a third hetero-catalyst layer on the second nano- (B4) forming a fourth hetero-structure catalyst layer on the third nano-structured anode functional layer, and then forming a fourth nano-structured anode functional layer on the third nano-structured anode functional layer;

④ (B2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B3) 상기 제2 나노구조 연료극 기능층 위에 제3 이종 촉매층을 형성하고 나서 제3 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B4) 상기 제3 나노구조 연료극 기능층 위에 제4 이종 촉매층을 형성하고 나서 제4 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B5) 상기 제4 나노구조 연료극 기능층 위에 제5 이종 촉매층을 형성하고 나서 제5 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계; (B2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer; (B3) forming a third hetero-catalyst layer on the second nano- (B4) forming a fourth nano-structured anode functional layer after forming a fourth hetero-catalyst layer on the third nano-structured anode functional layer, (B5) forming a third nano- Forming a fifth hetero-catalyst layer on the fourth nano-structured anode electrode functional layer and then forming a fifth nano-structured anode electrode functional layer;

⑤ (B2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B3) 상기 제2 나노구조 연료극 기능층 위에 제3 이종 촉매층을 형성하고 나서 제3 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B4) 상기 제3 나노구조 연료극 기능층 위에 제4 이종 촉매층을 형성하고 나서 제4 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B5) 상기 제4 나노구조 연료극 기능층 위에 제5 이종 촉매층을 형성하고 나서 제5 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B6) 상기 제5 나노구조 연료극 기능층 위에 제6 이종 촉매층을 형성하고 나서 제6 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계. (B2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer, (B3) forming a third hetero-catalyst layer on the second nano- (B4) forming a fourth nano-structured anode functional layer after forming a fourth hetero-catalyst layer on the third nano-structured anode functional layer, (B5) forming a third nano- Forming a fifth hetero-structure catalyst layer on the fourth nano-structured anode functional layer, and then forming a fifth nano-structured anode functional layer on the fourth nano-structured anode functional layer, (B6) forming a sixth hetero-catalyst layer on the fifth nano- 6 Nanostructures Step forming the anode function layer.

또 다른 구현예에 있어서, 상기 이종 촉매층 형성은 스퍼터링을 수행하여 이루어지고, 상기 나노구조 연료극 기능층 형성은 PLD를 수행하여 이루어진다. In yet another embodiment, the hetero-catalyst layer is formed by sputtering, and the nano-structured anode functional layer is formed by performing PLD.

또 다른 구현예에 있어서, 상기 스퍼터링은 상온에서 수행되고, 상기 PLD는 600 내지 800 ℃에서 수행된다.
In another embodiment, the sputtering is performed at room temperature and the PLD is performed at 600 to 800 ° C.

이하에서는 본 발명의 일부 구현예에 대해 더욱 구체적으로 살펴본다. 다만 본 발명의 범위가 아래의 설명에 의해 제한될 수 없다. Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in more detail. However, the scope of the present invention is not limited by the following description.

본 발명에 따르면 연료극 기능층을 박막 공정으로 형성할 때 그 중간에 이종 촉매층을 다층 박막 구조로 삽입한다. According to the present invention, when the anode functional layer is formed by the thin film process, the hetero-catalyst layer is inserted into the multi-layer thin film structure in the middle thereof.

도 1에 제시한 것처럼, 이종 촉매가 삽입되지 않은 단전지(Ref. cell)는 연료극 지지형의 구조인 경우, 통상적인 연료극 촉매인 Ni를 포함하도록 NiO-YSZ로 연료극 지지체와 연료극 기능층이 형성되는데, 본 발명에 따르면 연료극 기능층에 이종 촉매를 삽입한다. As shown in FIG. 1, when a single cell (Ref. Cell) in which a heterogeneous catalyst is not inserted is in the form of a fuel electrode supporting structure, a fuel electrode support and an anode functional layer are formed with NiO- YSZ so as to include Ni, According to the present invention, a heterogeneous catalyst is inserted into the anode functional layer.

본 발명의 실시예에서는 Pd를 이종 촉매로 선택하였으나, 이에 한정되지 않는다. In the examples of the present invention, Pd was selected as a heterogeneous catalyst, but the present invention is not limited thereto.

이종 촉매를 삽입하는 방식은 도 2와 같이 다층으로 NiO-YSZ 나노구조 연료극 기능층과 Pd 촉매층을 다층으로 형성하여 이루어질 수 있다.
The method of inserting the heterogeneous catalyst can be performed by forming a multi-layered NiO-YSZ nanostructure anode functional layer and a Pd catalyst layer in multiple layers as shown in FIG.

이하에서 실시예 등을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 다만 이하에 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 또한, 이하의 실시예를 포함한 본 발명의 개시 내용에 기초한다면, 구체적으로 실험 결과가 제시되지 않은 본 발명을 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있음은 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and the like, but the scope and content of the present invention can not be construed to be limited or limited by the following Examples. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims. It is natural that it belongs to the claims.

또한 이하에서 제시되는 실험 결과는 상기 실시예 및 비교예의 대표적인 실험 결과만을 기재한 것이며, 아래에서 명시적으로 제시하지 않은 본 발명의 여러 구현예의 각각의 효과는 해당 부분에서 구체적으로 기재하도록 한다. In addition, the experimental results presented below only show representative experimental results of the embodiments and the comparative examples, and the respective effects of various embodiments of the present invention which are not explicitly described below will be specifically described in the corresponding part.

실시예Example

실시예 1-1 내지 1-3Examples 1-1 to 1-3

도 3a 내지 3c에서 각각 제시한 바와 같은 구조를 실시예 1-1 내지 1-3에서 각각 제조하였다. 즉, 초록색, 연두색, 빨간색 층은 각각 연료층, Ni-YSZ 중간층, Pd 이종 촉매층을 의미한다. NiO-YSZ 중간층은 NiO-YSZ (NiO:YSZ = 56:44 중량%) 복합체 타겟을 이용하여 50 mTorr의 산소 공정압에서 PLD로 700℃에서 증착하였고, Pd 이종 촉매층은 Pd 타겟(순도 99.99%)을 사용하여 상온에서 5 mTorr의 아르곤 공정압에서 RF 스퍼터링으로 증착하였다. The structures shown in Figs. 3A to 3C were prepared in Examples 1-1 to 1-3, respectively. That is, the green, green, and red layers refer to the fuel layer, the Ni-YSZ intermediate layer, and the Pd heterogeneous catalyst layer, respectively. The NiO-YSZ intermediate layer was deposited with PLD at 700 ° C using an NiO-YSZ (NiO: YSZ = 56:44 wt%) composite target at an oxygen process pressure of 50 mTorr. The Pd heterogeneous catalyst layer was a Pd target (purity 99.99% By RF sputtering at an argon processing pressure of 5 mTorr at room temperature.

위 실시예 1-1 내지 1-3에서 제조한 구조의 경우에, 상온에서 Pd 증착 후 그 상부에 700 ℃에서 NiO-YSZ 층을 추가로 형성하는 과정에서 기판 온도를 올릴 때 Pd의 응집이 발생함을 확인하였다. Pd의 두께가 50 nm를 넘는 경우 표면의 거칠기가 이로 인해 크게 두드러지며, 환원 후에는 Pd가 있던 곳에 박리가 발생함을 관찰할 수 있었다. In the case of the structures prepared in Examples 1-1 to 1-3, when Pd is deposited at room temperature, an NiO-YSZ layer is further formed at 700 ° C. on the upper portion thereof. When the substrate temperature is raised, coagulation of Pd occurs Respectively. When the thickness of Pd exceeds 50 nm, surface roughness is remarkable due to this, and peeling occurs at the place where Pd was present after reduction.

다층구조가 모두 형성된 이후에는 NiO-YSZ 층에서 환원 시 Ni의 조대 응집이 일어나지 않도록 1,200 ℃에서 1 시간 공기 분위기에서 후열처리하였다. 환원 이후의 미세구조 관찰을 위해서 600 ℃에서 10 시간 동안 4% 수소(96% 아르곤) 기체 분위기에서 환원하였다. After the multilayer structure was formed, the NiO-YSZ layer was post-annealed at 1,200 ° C. for 1 hour in an air atmosphere so as not to cause coarse aggregation of Ni upon reduction. In order to observe the microstructure after reduction, 4% hydrogen (96% argon) gas atmosphere was reduced at 600 ℃ for 10 hours.

실시예 1-4 및 1-5Examples 1-4 and 1-5

위 실시예 1-1과 같은 방법으로 구조를 형성하되, 다만 도 1에 제시한 구조가 아니라 도 4와 5에 제시한 구조를 각각 실시예 1-4와 1-5에서 형성하였다. Pd 층의 두께가 30 nm까지 감소함에 따라 표면 형상은 상부에 박막 전해질을 형성할 수 있을 정도로 평탄했으나, 단면을 관찰한 결과 Pd가 있던 부분에 박리가 관찰됨을 확인하였다. The structure was formed in the same manner as in Example 1-1, except that the structures shown in FIGS. 4 and 5 were formed in Examples 1-4 and 1-5, respectively, instead of the structure shown in FIG. As the thickness of the Pd layer decreased to 30 nm, the surface morphology was flat enough to form a thin film electrolyte on the top. However, it was confirmed that peeling was observed at the portion where Pd was present.

실시예 1-6Examples 1-6

위 실시예 1-1과 같은 방법으로 구조를 형성하되, 다만 도 1에 제시한 구조가 아니라 도 6에 제시한 구조를 형성하였다. Pd 층을 30 nm 두께에서 두 개로 나눠 15 nm씩 두 개 층으로 형성했을 때, 표면과 단면 모두 만족스러운 구조를 얻을 수 있음을 확인하였다. The structure was formed in the same manner as in Example 1-1, except that the structure shown in FIG. 6 was formed instead of the structure shown in FIG. When the Pd layer was divided into two layers of 30 nm thickness and formed into two layers of 15 nm, it was confirmed that a satisfactory structure was obtained on both the surface and the cross section.

위에서 살펴본 바와 같이, 다양한 다층 구조 구성을 통해, 이종 촉매층의 두께가 두껍고 상부에 증착되는 NiO-YSZ 층이 충분하지 않으면 Pd의 응집이 일어난 형상을 충분히 덮지 못하므로 그 표면에 치밀한 박막 전해질이 형성되기 어려울 정도로 거칠기가 심하고, 층간 박리도 일어날 수 있다는 것을 확인하였으며, 하나의 층을 두껍게 형성하는 것보다 두께가 상대적으로 얇은 층을 복수 개 삽입하는 것이 더 바람직하다는 것을 확인하였다. As described above, if the thickness of the heterogeneous catalyst layer is thick and the NiO-YSZ layer deposited on the upper part is not sufficient, various types of multilayer structure can not sufficiently cover the shape of the aggregated Pd so that a dense thin film electrolyte is formed on the surface It has been found that it is difficult to be rough and interlayer delamination can occur and it has been confirmed that it is more preferable to insert a plurality of relatively thin layers than to form one layer thick.

실시예 2-6Examples 2-6

위 실시예 1-6에 따른 중간층을 포함하는 연료극 지지형 박막 SOC를 제조하였으며, 그 특성과 물성을 아래와 같이 살펴보았다. The anode-supported thin film SOC including the intermediate layer according to Example 1-6 was fabricated, and its properties and physical properties were examined as follows.

연료극 지지형 박막 SOC를 형성하기 위한 본 발명자의 선행 연구결과에 따른 통상적인 공정으로서, 박막공정으로 증착한 NiO-YSZ 층의 Ni 응집을 막기 위해 1,200 ℃에서 1 시간 동안 열처리를 하게 되는데, 이 과정에서 위 실시예 1-6에서 형성한 중간층의 Pd이 자연스럽게 Ni 촉매와 합금을 형성하면서 균일하게 연료극 기능층에 분포됨을 확인하였다. As a conventional process according to the results of previous studies of the present inventors for forming an anode-supported thin film SOC, a heat treatment is performed at 1,200 ° C for 1 hour in order to prevent Ni aggregation of the NiO-YSZ layer deposited by a thin film process. , It was confirmed that the Pd of the intermediate layer formed in Example 1-6 was uniformly distributed in the anode functional layer while naturally forming an alloy with the Ni catalyst.

실시예 1-6과 같이 이종 촉매층을 삽입하여 박막 전해질 SOC를 형성했을 때, 수소를 연료로 하여 연료전지(SOFC) 성능을 평가하여 이종 촉매층의 삽입으로 OCV의 저하나 성능의 저하가 없음을 확인하였다. 이는 촉매층이 삽입된 나노구조 연료극이 기존의 나노구조 연료극과 마찬가지로 상부 박막 전해질이 치밀하게 형성되도록 표면 평탄도나 구조적 안정성을 가지고 있다는 의미이다. When the thin film electrolyte SOC was formed by inserting the hetero-catalyst layer as in Example 1-6, the performance of the fuel cell (SOFC) was evaluated using hydrogen as the fuel, and it was confirmed that there was no decrease in OCV or deterioration of performance Respectively. This means that the nanostructured anode having the catalyst layer inserted therein has surface flatness and structural stability such that the upper thin-film electrolyte is densely formed like the conventional nanostructure anode.

이종 촉매 삽입의 효과를 확인하기 위해서 이산화탄소, 수분, 수소를 같이 공급하여 이산화탄소와 수분의 동시 전기분해 성능을 Pd가 삽입되지 않은 표준과 비교하였다. In order to confirm the effect of heterogeneous catalyst insertion, carbon dioxide, water and hydrogen were supplied together to compare the simultaneous electrolysis performance of carbon dioxide and water with the standard without Pd.

500 내지 600 ℃의 상대적으로 낮은 온도에서 동시 전기분해를 실시할 때, 어떤 온도 조건에서도 Pd가 삽입된 단전지가 동시 전기분해 성능과 분극 저항에서 향상된 결과를 보였다. When the simultaneous electrolysis was performed at a relatively low temperature of 500 to 600 ° C, the Pd inserted unit cell showed improved simultaneous electrolysis performance and polarization resistance at any temperature condition.

Pd 촉매를 삽입함으로써 표준단전지에 비해 수소의 양이 증가하고 일산화탄소의 양이 감소했으며, 메탄의 생산이 줄었음을 확인하였다. 이는 Pd가 탄소의 생성을 막는 중요한 역할을 한다는 것을 나타낸다. It was confirmed that the amount of hydrogen was increased, the amount of carbon monoxide was decreased, and the production of methane was reduced compared with the standard single cell by inserting Pd catalyst. This indicates that Pd plays an important role in preventing the formation of carbon.

본 발명에 따르면 다양한 이종 촉매를 박막 공정을 이용하여 신뢰성 있고 손쉽게 삽입할 수 있으며, 이를 전해질과 전극 계면에 가까이 배치시킴으로써 이종 촉매의 효과를 극대화 할 수 있을 것으로 예상된다. According to the present invention, various heterogeneous catalysts can be reliably and easily inserted using a thin film process, and it is expected that the effect of the heterogeneous catalyst can be maximized by placing it close to the electrolyte and the electrode interface.

함침법과 달리 해당 촉매의 전구체 존재 여부와 관계없이 촉매 물질을 타겟으로 하여 증착하면 되므로 촉매물질의 선택을 자유롭게 할 수 있으며, 다양한 다층구성으로 투입하고자 하는 촉매양을 정확히 조절할 수 있고 투입 촉매양 또한 획기적으로 감소시킬 수 있다. Unlike the impregnation method, the catalytic material can be deposited as a target regardless of the presence or absence of the precursor of the catalyst, so that it is possible to freely select the catalyst material, and the amount of the catalyst to be introduced can be accurately controlled by various multilayer structures. .

다양한 촉매의 기능을 잘 선택하여 활용할 수 있으며, 그 하나의 예로 탄소의 침착을 저해하는 Pd의 경우 동시 전기분해와, 수소 이외의 탄화수소 연료를 사용하는 SOFC 작동에서 큰 효과를 기대할 수 있다. The function of various catalysts can be selected and utilized. For example, Pd, which inhibits carbon deposition, can be expected to have a great effect in simultaneous electrolysis and operation of a SOFC using hydrocarbon fuel other than hydrogen.

Claims (21)

'(a) 나노구조 연료극 기능층 및 (b) 상기 나노구조 연료극 기능층과 계면을 형성하는 이종 촉매층'을 최소한 1개 이상 포함하는 다중 층으로 구성된 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층. layer structure comprising at least one of (a) a nano-structured anode functional layer and (b) a hetero-catalyst layer forming an interface with the nano-structured anode functional layer. 제1항에 있어서, 상기 나노구조 연료극 기능층은 NiO-YSZ, NiO-ScSZ, NiO-GDC, NiO-SDC, NiO-LSGM 중에 선택된 어느 하나 이상이거나, 또는 도핑된 SrTiO3, (La,Sr)TiO3, (La,Ca)TiO3, LaCrO3, (La,Sr)VO3 등 중에 선택된 어느 하나 이상의 산화물이고,
상기 이종 촉매층은 Pd, Ru, Rd, Fe, Co, Cu 및 이들 2종 이상의 합금 중에서 선택된 것으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층.The method of claim 1, wherein the nanostructured anode functional layer is NiO-YSZ, NiO-ScSZ, NiO-GDC, NiO-SDC, NiO-LSGM any one or more, or is doped SrTiO 3, (La, Sr) selected among TiO 3, (La, Ca) TiO 3 , LaCrO 3 , (La, Sr) VO 3 ,
Wherein the heterogeneous catalyst layer is selected from the group consisting of Pd, Ru, Rd, Fe, Co, Cu, and alloys of two or more thereof. 제1항에 있어서, 상기 다중 층은 상기 박막 전해질 고체 산화물 셀의 연료극층과 전해질층 사이에 위치하고,
상기 나노구조 연료극 기능층이 상기 전해질층과 계면을 형성하며,
상기 다중 층 내에서는 나노구조 연료극 기능층과 이종 촉매층이 교대로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층.2. The thin film electrolyte according to claim 1, wherein the multilayer is located between the anode layer and the electrolyte layer of the thin film electrolyte solid oxide cell,
Wherein the nano-structured anode electrode functional layer forms an interface with the electrolyte layer,
Wherein the nanostructured anode functional layer and the heterogeneous catalyst layer are alternately formed in the multilayered structure. 제3항에 있어서, 상기 연료극층과 계면을 형성하는 층에서 상기 전해질층과 계면을 형성하는 층의 순서를 기준으로, 상기 다중 층은 '이종 촉매층 / 나노구조 연료극 기능층'을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층. The fuel cell according to claim 3, wherein the multiple layers include a heterogeneous catalyst layer / nano-structured anode functional layer on the basis of the order of the layers forming the interface with the electrolyte layer in the layer forming the interface with the anode layer Wherein the intermediate layer is a thin film electrolyte solid oxide cell. 제4항에 있어서, 상기 다중 층은 상기 '이종 촉매층 / 나노구조 연료극 기능층' 위에 '추가 이종 촉매층 / 추가 나노구조 연료극 기능층'을 최소 1개 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층. 5. The thin film electrolyte solid oxide cell according to claim 4, wherein the multilayer includes at least one additional heterogeneous catalyst layer / additional nanostructure anode functional layer on the heterogeneous catalyst layer / nanostructure anode functional layer. Middle layer. 제3항에 있어서, 상기 연료극층과 계면을 형성하는 층에서 상기 전해질층과 계면을 형성하는 층의 순서를 기준으로, 상기 다중 층은 하기 ① 내지 ⑩ 구조 중 하나인 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층:
① 제1 이종 촉매층 / 재1 나노구조 연료극 기능층,
② 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층,
③ 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층,
④ 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층,
⑤ 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층,
⑥ 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층,
⑦ 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층 / 제7 이종 촉매층 / 제7 나노구조 연료극 기능층,
⑧ 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층 / 제7 이종 촉매층 / 제7 나노구조 연료극 기능층 / 제8 이종 촉매층 / 제8 나노구조 연료극 기능층,
⑨ 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층 / 제7 이종 촉매층 / 제7 나노구조 연료극 기능층 / 제8 이종 촉매층 / 제8 나노구조 연료극 기능층 / 제9 이종 촉매층 / 제9 나노구조 연료극 기능층,
⑩ 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층 / 제7 이종 촉매층 / 제7 나노구조 연료극 기능층 / 제8 이종 촉매층 / 제8 나노구조 연료극 기능층 / 제9 이종 촉매층 / 제9 나노구조 연료극 기능층 / 제10 이종 촉매층 / 제10 나노구조 연료극 기능층.4. The thin film electrolyte according to claim 3, wherein, based on the order of the layer forming the interface with the electrolyte layer in the layer forming the interface with the anode layer, the multilayer is one of the following structures Intermediate layer for oxide cell:
① First heterogeneous catalyst layer / ash 1 Nanostructure anode function layer,
(2) First hetero-catalyst layer / first nano-structured anode functional layer / second hetero-catalyst layer / second nano-structured anode functional layer,
(3) First hetero-catalyst layer / first nano-structured anode function layer / second hetero-catalyst layer / second nano-structured anode function layer / third hetero-catalyst layer / third nano-
④ First heterogeneous catalyst layer / First nano-structured anode function layer / Second hetero-catalyst layer / Second nano-structured anode function layer / Third hetero-catalyst layer / Third nano-structured anode function layer / Fourth hetero-catalyst layer / Functional layer,
(5) First hetero-catalyst layer / first nano-structured anode function layer / second hetero-catalyst layer / second nano-structured anode function layer / third hetero-catalyst layer / third nano-structured anode function layer / fourth hetero-catalyst layer / Functional layer / fifth hetero-catalyst layer / fifth nano-structured anode functional layer,
⑥ First hetero-catalyst layer / first nano-structured anode function layer / second hetero-catalyst layer / second nano-structured anode function layer / third hetero-catalyst layer / third nano-structured anode function layer / fourth hetero-catalyst layer / Functional layer / fifth hetero-catalyst layer / fifth nano-structured anode functional layer / sixth hetero-catalyst layer / sixth nano-structured anode functional layer,
⑦ First heterogeneous catalyst layer / First nanostructure Anode function layer / Second heterogeneous catalyst layer / Second nanostructure Anode function layer / Third heterogeneous catalyst layer / Third nanostructure Anode function layer / Fourth hetero-catalyst layer / Functional layer / Fifth hetero-catalyst layer / Fifth nanostructure Anode functional layer / Sixth hetero-catalyst layer / Sixth nanostructure Anode functional layer / Seventh hetero-catalyst layer /
⑧ First hetero-catalyst layer / first nano-structured anode function layer / second hetero-catalyst layer / second nano-structured anode function layer / third hetero-catalyst layer / third nano-structured anode function layer / fourth hetero-catalyst layer / Functional layer / Fifth heterogeneous catalyst layer / Fifth nanostructure Anode functional layer / Sixth heterogeneous catalyst layer / Sixth nanostructure Anode functional layer / Seventh heterogeneous catalyst layer / Seventh nanostructure Anode functional layer / Eighth heterogeneous catalyst layer / Structural anode layer,
⑨ First hetero-catalyst layer / First nano-structured anode layer / Second hetero-catalyst layer / Second nano-structured anode layer / Third hetero-catalyst layer / Third nano-structured anode layer / Fourth hetero-catalyst layer / Functional layer / Fifth heterogeneous catalyst layer / Fifth nanostructure Anode functional layer / Sixth heterogeneous catalyst layer / Sixth nanostructure Anode functional layer / Seventh heterogeneous catalyst layer / Seventh nanostructure Anode functional layer / Eighth heterogeneous catalyst layer / Structure Anode function layer / ninth heterogeneous catalyst layer / ninth nano structure Anode function layer,
⑩ First heterogeneous catalyst layer / First nano structure Anode functional layer / Second heterogeneous catalyst layer / Second nanostructure Anode function layer / Third heterogeneous catalyst layer / Third nanostructure Anode function layer / Fourth hetero-catalyst layer / Functional layer / Fifth heterogeneous catalyst layer / Fifth nanostructure Anode functional layer / Sixth heterogeneous catalyst layer / Sixth nanostructure Anode functional layer / Seventh heterogeneous catalyst layer / Seventh nanostructure Anode functional layer / Eighth heterogeneous catalyst layer / Structure Anode function layer / ninth heterogeneous catalyst layer / ninth nano structure Anode function layer / tenth heterogeneous catalyst layer / tenth nano structure anode function layer. 제3항에 있어서, 상기 연료극층과 계면을 형성하는 층에서 상기 전해질층과 계면을 형성하는 층의 순서를 기준으로, 상기 다중 층은 '연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층'을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층. 4. The fuel cell according to claim 3, wherein the multiple layers are formed on the basis of the order of the layer forming the interface with the electrolyte layer in the layer forming the fuel electrode layer, And a first nano-structured anode electrode functional layer. 제7항에 있어서, 상기 다중 층은 상기 '연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층' 위에 '추가 이종 촉매층 / 추가 나노구조 연료극 기능층'을 최소 1개 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층. [7] The method of claim 7, wherein the multilayer further comprises at least one hetero-catalyst layer / additional nano-structured anode functional layer on the anode-interface forming nano-structured anode functional layer / first hetero-catalyst layer / first nano- Wherein the thin film electrolyte solid oxide cell comprises at least one layer of at least one metal oxide. 제3항에 있어서, 상기 연료극층과 계면을 형성하는 층에서 상기 전해질층과 계면을 형성하는 층의 순서를 기준으로, 상기 다중 층은 하기 ① 내지 ⑩ 구조 중 하나인 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층:
① 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층,
② 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층,
③ 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층,
④ 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층,
⑤ 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층,
⑥ 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층,
⑦ 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층 / 제7 이종 촉매층 / 제7 나노구조 연료극 기능층,
⑧ 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층 / 제7 이종 촉매층 / 제7 나노구조 연료극 기능층 / 제8 이종 촉매층 / 제8 나노구조 연료극 기능층,
⑨ 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층 / 제7 이종 촉매층 / 제7 나노구조 연료극 기능층 / 제8 이종 촉매층 / 제8 나노구조 연료극 기능층 / 제9 이종 촉매층 / 제9 나노구조 연료극 기능층,
⑩ 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층 / 제1 이종 촉매층 / 제1 나노구조 연료극 기능층 / 제2 이종 촉매층 / 제2 나노구조 연료극 기능층 / 제3 이종 촉매층 / 제3 나노구조 연료극 기능층 / 제4 이종 촉매층 / 제4 나노구조 연료극 기능층 / 제5 이종 촉매층 / 제5 나노구조 연료극 기능층 / 제6 이종 촉매층 / 제6 나노구조 연료극 기능층 / 제7 이종 촉매층 / 제7 나노구조 연료극 기능층 / 제8 이종 촉매층 / 제8 나노구조 연료극 기능층 / 제9 이종 촉매층 / 제9 나노구조 연료극 기능층 / 제10 이종 촉매층 / 제10 나노구조 연료극 기능층.4. The thin film electrolyte according to claim 3, wherein, based on the order of the layer forming the interface with the electrolyte layer in the layer forming the interface with the anode layer, the multilayer is one of the following structures Intermediate layer for oxide cell:
① anode electrode interface formation nano structure anode electrode functional layer / first hetero-catalyst layer / first nano-structure anode electrode functional layer,
② Anode Interface Formation Nanostructure Anode anode Functional layer / First heterogeneous catalyst layer / First nano-structured anode Functional layer / Second hetero-catalyst layer / Second nano-structured anode Functional layer,
③ Anode Interface Formation Nanostructure Anode anode Functional layer / First hetero-catalyst layer / First nano-structured anode Functional layer / Second hetero-catalyst layer / Second nano-structured anode Functional layer / Third hetero-catalyst layer /
④ Anode Interface Formation Nanostructure Anode anode Functional layer / First heterogeneous catalyst layer / First nano-structured anode Functional layer / Second hetero-catalyst layer / Second nano-structured anode Functional layer / Third hetero-catalyst layer / Third nano-structured anode Functional layer / 4 heterogeneous catalyst layer / fourth nano-structured anode function layer,
⑤ Anode Interface Formation Nanostructure Anode anode Functional layer / First heterogeneous catalyst layer / First nano-structured anode Functional layer / Second hetero-catalyst layer / Second nano-structured anode Functional layer / Third hetero-catalyst layer / Third nano-structured anode Functional layer / 4 heterogeneous catalyst layer / fourth nano-structured anode functional layer / fifth heterogeneous catalyst layer / fifth nano-structured anode functional layer,
⑥ Anode Interface Formation Nanostructure Anode anode Functional layer / First heterogeneous catalyst layer / First nano-structured anode Functional layer / Second hetero-catalyst layer / Second nano-structured anode Functional layer / Third hetero-catalyst layer / Third nano-structured anode Functional layer / 4 Heterogeneous Catalyst Layer / 4th Nanostructure Anode Functional Layer / 5th Heterogeneous Catalyst Layer / 5th Nanostructure Anode Functional Layer / 6th Heterogeneous Catalyst Layer / 6th Nanostructure Anode Functional Layer,
⑦ Anode Interface Formation Nanostructure Anode Anode Functional Layer / First Heterogeneous Catalyst Layer / First Nanostructure Anode Anode Functional Layer / Second Heterogeneous Catalytic Layer / Second Nanostructure Anode Anode Functional Layer / Third Heterocatalytic Layer / Third Nanostructure Anode Anode Functional Layer / 4 Heterogeneous Catalyst Layer / 4th Nanostructure Anode Functional Layer / 5th Heterogeneous Catalyst Layer / 5th Nanostructure Anode Functional Layer / 6th Heterocatalytic Layer / 6th Nanostructure Anode Functional Layer / 7th Heterocatalytic Layer / 7th Nanostructure Anode Functional Layer ,
⑧ Anode Interface Formation Nanostructure Anode Anode Functional Layer / First Heterogeneous Catalyst Layer / First Nanostructure Anode Anode Functional Layer / Second Heterogeneous Catalytic Layer / Second Nanostructure Anode Anode Functional Layer / Third Heterocatalytic Layer / Third Nanostructure Anode Anode Functional Layer / 4 Heterogeneous Catalyst Layer / 4th Nanostructure Anode Functional Layer / 5th Heterogeneous Catalyst Layer / 5th Nanostructure Anode Functional Layer / 6th Heterocatalytic Layer / 6th Nanostructure Anode Functional Layer / 7th Heterocatalytic Layer / 7th Nanostructure Anode Functional Layer / Eighth hetero-catalyst layer / Eighth nano-structured anode function layer,
⑨ Anode Interface Formation Nanostructure Anode anode Functional layer / First heterogeneous catalyst layer / First nano-structured anode Functional layer / Second hetero-catalyst layer / Second nano-structured anode Functional layer / Third hetero-catalyst layer / Third nano-structured anode Functional layer / 4 Heterogeneous Catalyst Layer / 4th Nanostructure Anode Functional Layer / 5th Heterogeneous Catalyst Layer / 5th Nanostructure Anode Functional Layer / 6th Heterocatalytic Layer / 6th Nanostructure Anode Functional Layer / 7th Heterocatalytic Layer / 7th Nanostructure Anode Functional Layer / Eighth hetero-catalyst layer / Eighth nano-structured anode function layer / Ninth hetero-catalyst layer / Ninth nano-structured anode function layer,
⑩ Anode Interface Formation Nanostructure Anode Anode Functional Layer / First Heterogeneous Catalyst Layer / First Nanostructure Anode Anode Functional Layer / Second Heterogeneous Catalytic Layer / Second Nanostructure Anode Anode Functional Layer / Third Heterogeneous Catalytic Layer / Third Nanostructure Anode Anode Functional Layer / 4 Heterogeneous Catalyst Layer / 4th Nanostructure Anode Functional Layer / 5th Heterogeneous Catalyst Layer / 5th Nanostructure Anode Functional Layer / 6th Heterocatalytic Layer / 6th Nanostructure Anode Functional Layer / 7th Heterocatalytic Layer / 7th Nanostructure Anode Functional Layer / Eighth heterogeneous catalyst layer / Eighth nanostructure Anode functional layer / Ninth heterogeneous catalyst layer / Ninth nanostructure Anode functional layer / Tenth heterogeneous catalyst layer / Tenth nano structure Anode functional layer. 제1항에 있어서, 상기 1개 이상의 이종 촉매층 중 적어도 하나는 두께가 2 내지 25 nm인 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층. The intermediate layer for a thin film electrolyte solid oxide cell according to claim 1, wherein at least one of the at least one hetero-catalyst layer has a thickness of 2 to 25 nm. 제1항에 있어서, 상기 1개 이상의 이종 촉매층 중 적어도 하나는 두께가 5 내지 20 nm인 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층. The intermediate layer for a thin film electrolyte solid oxide cell according to claim 1, wherein at least one of the at least one hetero-catalyst layer has a thickness of 5 to 20 nm. 제1항에 있어서, 상기 1개 이상의 이종 촉매층은 모두 두께가 2 내지 25 nm인 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층. The intermediate layer for a thin-film electrolyte solid oxide cell according to claim 1, wherein the at least one hetero-catalyst layer has a thickness of 2 to 25 nm. 제1항에 있어서, 상기 1개 이상의 이종 촉매층은 모두 두께가 5 내지 20 nm인 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층. The intermediate layer for a thin film electrolyte solid oxide cell according to claim 1, wherein the at least one heterogeneous catalyst layer has a thickness of 5 to 20 nm. (a) 연료극, (b) 상기 연료극 위에 형성된 중간층, (c) 상기 중간층 위에 형성된 전해질층, (d) 상기 전해질층 위에 형성된 버퍼층, (e) 상기 버퍼층 위에 형성된 공기극층을 포함하는 박막 전해질 고체 산화물 셀로서,
상기 중간층이 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층인 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀.A thin-film electrolyte solid oxide material comprising: (a) an anode, (b) an intermediate layer formed on the anode, (c) an electrolyte layer formed on the intermediate layer, (d) a buffer layer formed on the electrolyte layer, As a cell,
Wherein the intermediate layer is an intermediate layer for a thin film electrolyte solid oxide cell according to any one of claims 1 to 13. (A1) 연료극 위에 제1 이종 촉매층을 형성하고 나서 제1 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계를 포함하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층 형성방법. (A1) forming a first hetero-catalyst layer on the anode, and then forming a first nano-structured anode electrode functional layer. 제15항에 있어서, 상기 (A1) 단계 후에 (A1') 추가 이종 촉매층을 형성하고 나서 추가 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 공정을 최소 1회 이상 수행하는 단계를 포함하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층 형성방법. The thin film electrolyte according to claim 15, further comprising a step of forming an additional hetero-catalyst layer (A1 ') after the step (A1') and then performing a step of forming an additional nanostructure anode functional layer at least once or more. / RTI > 제15항에 있어서, 상기 (A1) 단계 후에 하기 ① 내지 ⑤ 중에서 선택된 하나의 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층 형성방법:
① (A2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계;
② (A2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A3) 상기 제2 나노구조 연료극 기능층 위에 제3 이종 촉매층을 형성하고 나서 제3 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계;
③ (A2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A3) 상기 제2 나노구조 연료극 기능층 위에 제3 이종 촉매층을 형성하고 나서 제3 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A4) 상기 제3 나노구조 연료극 기능층 위에 제4 이종 촉매층을 형성하고 나서 제4 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계;
④ (A2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A3) 상기 제2 나노구조 연료극 기능층 위에 제3 이종 촉매층을 형성하고 나서 제3 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A4) 상기 제3 나노구조 연료극 기능층 위에 제4 이종 촉매층을 형성하고 나서 제4 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A5) 상기 제4 나노구조 연료극 기능층 위에 제5 이종 촉매층을 형성하고 나서 제5 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계;
⑤ (A2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A3) 상기 제2 나노구조 연료극 기능층 위에 제3 이종 촉매층을 형성하고 나서 제3 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A4) 상기 제3 나노구조 연료극 기능층 위에 제4 이종 촉매층을 형성하고 나서 제4 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A5) 상기 제4 나노구조 연료극 기능층 위에 제5 이종 촉매층을 형성하고 나서 제5 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (A6) 상기 제5 나노구조 연료극 기능층 위에 제6 이종 촉매층을 형성하고 나서 제6 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계.16. The thin film electrolyte solid oxide cell as set forth in claim 15, further comprising one step selected from the following (1) to (5) after the step (A1)
(A2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer;
(A2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer on the first nano-structured anode functional layer, (A3) forming a third hetero-catalyst layer on the second nano- Forming a third nano-structured anode functional layer;
(A2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer on the first nano-structured anode functional layer, (A3) forming a third hetero-catalyst layer on the second nano- (A4) forming a fourth nano-structured anode functional layer after forming a fourth hetero-catalyst layer on the third nano-structured anode functional layer;
(A2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer; (A3) forming a third hetero-catalyst layer on the second nano- (A5) forming a fourth nano-structured anode functional layer after forming a fourth hetero-catalyst layer on the third nano-structured anode functional layer, (A4) Forming a fifth hetero-catalyst layer on the fourth nano-structured anode electrode functional layer and then forming a fifth nano-structured anode electrode functional layer;
(A2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer on the first nano-structured anode functional layer, (A3) forming a third hetero-catalyst layer on the second nano- (A5) forming a fourth nano-structured anode functional layer after forming a fourth hetero-catalyst layer on the third nano-structured anode functional layer, (A4) Forming a fifth hetero-structure catalyst layer on the fourth nano-structured anode functional layer and then forming a fifth nano-structured anode functional layer; (A6) forming a sixth hetero-catalyst layer on the fifth nano-structured anode functional layer, 6 Nanostructures Step forming the anode function layer. (B1) 연료극 위에 연료극 계면 형성 나노구조 연료극 기능층을 형성하고 그 위에 제1 이종 촉매층을 형성하고 나서 제1 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계를 포함하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층 형성방법. (B1) forming an anode-interface-forming nano-structured anode functional layer on an anode, forming a first hetero-catalyst layer thereon, and then forming a first nano-structured anode functional layer. 제18항에 있어서, 상기 (B1) 단계 후에 (B1') 추가 이종 촉매층을 형성하고 나서 추가 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 공정을 최소 1회 이상 수행하는 단계를 포함하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층 형성방법. 19. The method of claim 18, further comprising, after step (B1), forming an additional hetero-catalyst layer (B1 ') and then performing the step of forming an additional nanostructure anode functional layer at least once or more. / RTI > 제18항에 있어서, 상기 (B1) 단계 후에 하기 ① 내지 ⑤ 중에서 선택된 하나의 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층 형성방법:
① (B2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계;
② (B2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B3) 상기 제2 나노구조 연료극 기능층 위에 제3 이종 촉매층을 형성하고 나서 제3 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계;
③ (B2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B3) 상기 제2 나노구조 연료극 기능층 위에 제3 이종 촉매층을 형성하고 나서 제3 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B4) 상기 제3 나노구조 연료극 기능층 위에 제4 이종 촉매층을 형성하고 나서 제4 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계;
④ (B2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B3) 상기 제2 나노구조 연료극 기능층 위에 제3 이종 촉매층을 형성하고 나서 제3 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B4) 상기 제3 나노구조 연료극 기능층 위에 제4 이종 촉매층을 형성하고 나서 제4 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B5) 상기 제4 나노구조 연료극 기능층 위에 제5 이종 촉매층을 형성하고 나서 제5 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계;
⑤ (B2) 상기 제1 나노구조 연료극 기능층 위에 제2 이종 촉매층을 형성하고 나서 제2 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B3) 상기 제2 나노구조 연료극 기능층 위에 제3 이종 촉매층을 형성하고 나서 제3 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B4) 상기 제3 나노구조 연료극 기능층 위에 제4 이종 촉매층을 형성하고 나서 제4 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B5) 상기 제4 나노구조 연료극 기능층 위에 제5 이종 촉매층을 형성하고 나서 제5 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계, (B6) 상기 제5 나노구조 연료극 기능층 위에 제6 이종 촉매층을 형성하고 나서 제6 나노구조 연료극 기능층을 형성하는 단계.[19] The method of claim 18, further comprising one step selected from the following [1] to [5] after the step (B1)
(B2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer;
(B2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer; (B3) forming a third hetero-catalyst layer on the second nano- Forming a third nano-structured anode functional layer;
(B2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer; (B3) forming a third hetero-catalyst layer on the second nano- (B4) forming a fourth hetero-structure catalyst layer on the third nano-structured anode functional layer, and then forming a fourth nano-structured anode functional layer on the third nano-structured anode functional layer;
(B2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer; (B3) forming a third hetero-catalyst layer on the second nano- (B4) forming a fourth nano-structured anode functional layer after forming a fourth hetero-catalyst layer on the third nano-structured anode functional layer, (B5) forming a third nano- Forming a fifth hetero-catalyst layer on the fourth nano-structured anode electrode functional layer and then forming a fifth nano-structured anode electrode functional layer;
(B2) forming a second hetero-catalyst layer on the first nano-structured anode functional layer and then forming a second nano-structured anode functional layer, (B3) forming a third hetero-catalyst layer on the second nano- (B4) forming a fourth nano-structured anode functional layer after forming a fourth hetero-catalyst layer on the third nano-structured anode functional layer, (B5) forming a third nano- Forming a fifth hetero-structure catalyst layer on the fourth nano-structured anode functional layer, and then forming a fifth nano-structured anode functional layer on the fourth nano-structured anode functional layer, (B6) forming a sixth hetero-catalyst layer on the fifth nano- 6 Nanostructures Step forming the anode function layer. 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이종 촉매층 형성은 스퍼터링을 수행하여 이루어지고, 상기 나노구조 연료극 기능층 형성은 PLD를 수행하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 전해질 고체 산화물 셀용 중간층 형성방법. 21. The thin film electrolyte according to any one of claims 15 to 20, wherein the hetero-catalyst layer is formed by sputtering, and the nano-structured anode electrode functional layer is formed by PLD. Way.
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