KR20220123971A - 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법 및 그 고체산화물 연료전지 - Google Patents

출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법 및 그 고체산화물 연료전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20220123971A
KR20220123971A KR1020210027596A KR20210027596A KR20220123971A KR 20220123971 A KR20220123971 A KR 20220123971A KR 1020210027596 A KR1020210027596 A KR 1020210027596A KR 20210027596 A KR20210027596 A KR 20210027596A KR 20220123971 A KR20220123971 A KR 20220123971A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel cell
powder
solid oxide
oxide fuel
output characteristics
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020210027596A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102540652B1 (ko
Inventor
지미정
신태호
Original Assignee
한국세라믹기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국세라믹기술원 filed Critical 한국세라믹기술원
Priority to KR1020210027596A priority Critical patent/KR102540652B1/ko
Publication of KR20220123971A publication Critical patent/KR20220123971A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102540652B1 publication Critical patent/KR102540652B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/9041—Metals or alloys
    • H01M4/905—Metals or alloys specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC
    • H01M4/9066—Metals or alloys specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC of metal-ceramic composites or mixtures, e.g. cermets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/8605—Porous electrodes
    • H01M4/8621—Porous electrodes containing only metallic or ceramic material, e.g. made by sintering or sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/8647—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites
    • H01M4/8657—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites layered
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/1213—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the electrode/electrolyte combination or the supporting material
    • H01M8/1226—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the electrode/electrolyte combination or the supporting material characterised by the supporting layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M2004/8678—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells characterised by the polarity
    • H01M2004/8684—Negative electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말을 연료전지 음극으로 사용하여 전지의 출력특성을 향상시킬 수 있는 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법 및 그 고체산화물 연료전지에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법은 (a) Ni 분말 및 YSZ 분말을 고속 회전장비(mechano-fusion machine) 내에 투입하는 단계; 및 (b) 상기 고속 회전장비 내에서 Ni 분말 및 YSZ 분말을 5,000 ~ 9,000rpm의 속도로 교반하여 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법 및 그 고체산화물 연료전지{MANUAFCTURING METHOD OF ANODE MATERIAL FOR SOLID OXIDE FUEL CELL TO IMPROVE OUTPUT CHARACTERISTICS AND SOLID OXIDE FUEL CELL USING THE SAME}
본 발명은 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법 및 그 고체산화물 연료전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말을 연료전지용 음극재로 사용하여 전지의 출력특성을 향상시킬 수 있는 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법 및 그 고체산화물 연료전지에 관한 것이다.
일반적으로, 연료전지는 수소, 천연가스 등의 연료를 산소와 반응시켜 전기를 생산하는 장치로서 높은 효율과 무 공해, 무소음 등의 특성으로 인하여 미래의 주요한 에너지 기술의 하나로 인식되고 있다.
연료전지에는 여러 가지 종류가 있는데, 이 중 고체산화물 연료전지(SOFC)는 그 전해질로서 고체산화물인 지르코니아 세라믹스(ZrO2)나 세리아(CeO2) 또는 란타늄-스트론튬-갈륨-마그네슘 산화물(LSGM)을 사용하는 것을 의미한다.
고체산화물은 고온에서의 열적 안정성과 이온 전도성을 향상시키기 위한 목적으로 통상 이트리아(Y2O3), 세리아(CeO2), 스칸디아(Sc2O33) 산화가돌리늄(Gd2O3) 등의 안정화제를 적당량 함유한다.
고체산화물 연료전지(SOFC)의 단위 셀은 고체 전해질을 사이에 두고 한쪽 면에는 음극 재료를, 그리고 다른 쪽 면에는 양극 재료를 부착한 형태로 만들어진다.
이러한 고체산화물 연료전지(SOFC)의 단위 셀 제조방법으로는 먼저 적당한 두께의 치밀한 전해질 소결체를 소결하여 제조한 뒤 한쪽 면에는 음극재를, 그리고 다른 쪽 면에는 양극재를 코팅하여 열처리함으로써 제작하는 방법이 알려져 있다.
그러나, 종래의 고체산화물 연료전지는 음극재를 단순히 열처리하여 제작되는데 기인하여 출력특성을 향상시키는데 어려움이 있었다.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0004996호(2005.01.13. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 고체산화물 연료전지용 고강도 음극 지지체 제조방법이 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말을 연료전지용 음극재로 사용하여 전지의 출력특성을 향상시킬 수 있는 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법 및 그 고체산화물 연료전지를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법은 (a) Ni 분말 및 YSZ 분말을 고속 회전장비(mechano-fusion machine) 내에 투입하는 단계; 및 (b) 상기 고속 회전장비 내에서 Ni 분말 및 YSZ 분말을 5,000 ~ 9,000rpm의 속도로 교반하여 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (a) 단계에서, 상기 Ni 분말 및 YSZ 분말은 2 : 8 ~ 8 : 2의 중량비로 투입한다.
상기 (a) 단계에서, 상기 Ni 분말은 0.1 ~ 2㎛의 제1 평균 직경을 갖고, 상기 YSZ 분말은 상기 제1 평균 직경보다 작은 10 ~ 50nm의 제2 평균 직경을 갖는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 Ni 분말은 제1 극성을 갖도록 표면 처리된 것을 이용하고, 상기 YSZ 분말은 상기 제1 극성과 반대되는 제2 극성을 갖도록 표면 처리된 것을 이용하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 Ni 분말은 계면활성제로 표면 개질 처리되고, 상기 YSZ 분말은 증류수(DI water)로 표면 개질 처리된다.
상기 (b) 단계에서, 상기 교반은 6,000 ~ 8,000rpm의 속도로 실시하는 것이 보다 바람직하다.
상기 (b) 단계에서, 상기 교반은 10 ~ 30분 동안 실시한다.
상기 (b) 단계에서, 상기 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말은, 2 ~ 10층으로 이루어진 코어층과, 상기 코어층의 외부를 감싸는 쉘층을 포함한다.
상기 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말은 1.5㎛ 미만의 입경을 갖는다.
상기 쉘층은 40 ~ 150nm의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지는 애노드 지지체층과, 상기 애노드 지지체층 상에 구비된 애노드층 기능층을 갖는 애노드층; 상기 애노드층 상에 형성된 고체 전해질층; 및 상기 고체 전해질층 상에 형성된 캐소드층;를 포함하며, 상기 애노드 지지체층은 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말 및 탄소재로 이루어진다.
상기 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말은 2 ~ 10층으로 이루어진 코어층과, 상기 코어층의 외부를 감싸는 쉘층을 포함한다.
상기 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말은 Ni 분말 및 YSZ 분말이 2 : 8 ~ 8 : 2의 중량비로 혼합될 수 있다.
상기 Ni 분말은 0.1 ~ 2㎛의 제1 평균 직경을 갖고, 상기 YSZ 분말은 상기 제1 평균 직경보다 작은 10 ~ 50nm의 제2 평균 직경을 갖는다.
아울러, 상기 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말은 1.5㎛ 미만의 입경을 갖는다.
상기 쉘층은 30 ~ 150nm의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법 및 그 고체산화물 연료전지는 0.1 ~ 2㎛의 제1 평균 직경을 갖는 Ni 분말과 제1 평균 직경보다 작은 10 ~ 50nm의 제2 평균 직경을 갖는 YSZ 분말을 고속 회전장비를 이용하여 기계에너지를 기계-화학적 에너지로 변환시켜 합성하는 것에 의해, 구상의 코어-쉘 형태를 갖는 Ni-YSZ 분말을 제조하였다.
이와 같이, 본 발명에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법 및 그 고체산화물 연료전지는 고속 회전장비 내에서 Ni 분말 및 YSZ 분말을 5,000 ~ 9,000rpm의 초고속으로 교반하는 것에 의해, Ni 분말 및 YSZ 분말들이 가속하면서 서로 간을 격렬하게 충돌시켜 기계-화학적 에너지로 변환되어 2 ~ 10층으로 이루어진 코어층과, 코어층의 외부를 감싸며, 40 ~ 150nm의 두께를 갖는 쉘층을 갖는 코어-쉘 형태를 갖는 Ni-YSZ 분말을 제조한 것이다.
이 결과, 본 발명에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법 및 그 고체산화물 연료전지는 고속 회전장비를 사용하여 Ni 분말과 YSZ 분말을 구상의 코어-쉘 형상을 갖는 Ni-YSZ 분말을 합성하고, 합성된 Ni-YSZ 분말을 연료전지용 음극재로 활용하는 것에 의해, 전기전도도 개선으로 연료전지의 출력특성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지를 나타낸 모식도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재을 나타낸 모식도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법을 나타낸 공정 순서도.
도 5는 실시예 1에 따라 제조된 코어-쉘 Ni-YSZ 분말을 촬영하여 나타낸 FIB 및 TEM 사진.
도 6은 실시예 2에 따라 제조된 코어-쉘 Ni-YSZ 분말을 촬영하여 나타낸 FIB 및 TEM 사진.
도 7은 실시예 3에 따라 제조된 코어-쉘 Ni-YSZ 분말을 촬영하여 나타낸 FIB 및 TEM 사진.
도 8은 실시예 1에 따라 제조된 단위전지 셀을 촬영하여 나타낸 SEM 사진.
도 9는 Ni-YSZ, Ni-Co-YSZ 및 Ni-Fe-YSZ 분말들의 탄소침적 결과를 나타낸 그래프.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법 및 그 고체산화물 연료전지에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지를 나타낸 모식도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지를 나타낸 단면도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재을 나타낸 모식도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지(100)는 애노드층(120), 고체 전해질층(140) 및 캐소드층(160)을 포함한다.
애노드층(120)은 애노드 지지체층(122)과, 애노드 지지체층(122) 상에 구비된 애노드 기능층(124)을 갖는다.
여기서, 애노드 지지체층(122)은 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말 및 탄소재로 이루어질 수 있다. 아울러, 애노드 기능층(124)은 세리아계 금속산화물로 형성될 수 있다. 이때, 세라아계 금속산화물로는 사마륨 도프 세리아(SDC) 및 가돌리늄 도프 세리아(ceria)(GDC) 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
이러한 애노드층(120)에서는 산소가 전자를 받아 산소이온으로 되어 고체 전해질층(140)을 통과하고, 캐소드층(160)에서는 산소이온이 전자를 방출하고 수소가스와 반응하여 수증기가 형성된다.
여기서, 캐소드층(160)은 고체 전해질층(140) 상에 형성된다. 이러한 캐소드층(160)으로 사용되는 물질로는 사마리움-스트론튬-코발트 산화물(Samarium strontium cobalt oxide: SSC), 란타늄-스트론튬-망간 산화물(LSM), 란타늄-스트론튬-코발트 산화물(LSC), 란타늄-스트로튬-코발트-철 산화물(LSCF), 바륨-스트론튬-코발트-철 산화물(BSCF) 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다.
애노드층(120) 및 캐소드층(160) 각각은 1 ~ 15㎛의 두께로 형성될 수 있다.
고체 전해질층(140)은 애노드층(120) 상에 형성된다. 이러한 고체 전해질층(140)은 고체산화물 연료전지(100)의 기판으로 사용된다. 이를 위해, 고체 전해질층(140)은 100 ~ 400㎛의 두께로 형성될 수 있다.
이러한 고체 전해질층(140)은 가스를 투과시키지 않아야 하며, 전자전도성은 없으나 산소이온 전도성은 높아야 한다. 따라서, 고체 전해질층(140)으로 사용되는 물질로는 란타늄-스트론튬-갈륨-마그네슘 산화물(LSGM), 지르코니아(ZrO2)계 산화물, 세리아(CeO2)계 산화물 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다.
전술한 애노드 지지체층(122)은 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말(110) 및 탄소재로 이루어진다.
여기서, 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말(110)은 2 ~ 10층으로 이루어진 코어층(112)과, 코어층(112)의 외부를 감싸는 쉘층(114)을 포함한다.
여기서, 코어층(112)은 YSZ 물질로 이루어지고, 쉘층(114)은 Ni 물질로 이루어진다. 아울러, 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말(110)은 1.5㎛ 미만의 입경을 갖는다. 이때, 쉘층(114)은 40 ~ 150nm의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말(110)은 Ni 분말 및 YSZ(이트리아 안정화 산화 지르코늄) 분말이 2 : 8 ~ 8 : 2의 중량비로 혼합된 것을 이용하는 것이 바람직하다.
여기서, Ni 분말은 0.1 ~ 2㎛의 제1 평균 직경을 갖고, YSZ 분말은 제1 평균 직경보다 작은 10 ~ 50nm의 제2 평균 직경을 갖는 것이 바람직하다. Ni 분말이 YSZ 분말 보다 큰 0.1 ~ 2㎛의 제1 평균 직경으로 설계하는 것은 YSZ 분말의 외측을 전기전도도가 우수한 Ni 분말이 감싸도록 유도함으로써, 고체산화물 연료전지의 출력특성을 향상시키기 위함이다.
아울러, Ni 분말은 제1 극성을 갖도록 표면 처리된 것을 이용하고, YSZ 분말은 제1 극성과 반대되는 제2 극성을 갖도록 표면 처리된 것을 이용하는 것이 바람직하다. 여기서, 제1 극성은 음극일 수 있고, 제2 극성은 양극일 수 있다. 이와 반대로, 제1 극성은 양극일 수 있고, 제2 극성은 음극일 수도 있다.
이를 위해, Ni 분말은 계면활성제로 표면 개질 처리되고, YSZ 분말은 증류수(DI water)로 표면 개질 처리된 것을 이용하는 것이 바람직하다. 여기서, 계면활성제로는 CTAB(Cetyl Trimethyl Ammounium Bromide)를 이용하는 것이 바람직하다. 계면활성제로 CTAB 를 이용할 시, 계면활성제가 Ni 분말의 표면을 둘러싸면서 소수성 사슬기의 입체장애효과(steric hindrance effect)로 인하여 Ni 분말들 상호 간이 응집되지 않고 고르게 단 분산되도록 유도할 수 있게 된다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지는 고속 회전장비(mechano-fusion machine)를 사용하여 Ni 분말과 YSZ 분말을 구상의 코어-쉘 형상을 갖는 Ni-YSZ 분말을 합성하고, 합성된 Ni-YSZ 분말을 연료전지용 음극으로 활용하는 것에 의해, 전기전도도 개선으로 연료전지의 출력특성을 향상시킬 수 있게 된다.
이에 대해서는 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법을 통하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법은 분말 투입 단계(S110) 및 고속 회전 단계(S120)를 포함한다.
분말 투입
분말 투입 단계(S110)에서는 Ni 분말 및 YSZ 분말을 고속 회전장비(mechano-fusion machine) 내에 투입한다.
이때, Ni 분말 및 YSZ 분말은 2 : 8 ~ 8 : 2의 중량비로 투입하는 것이 바람직하다. Ni 분말 및 YSZ 분말의 중량비가 상기의 범위를 벗어날 경우에는 Ni 분말 또는 YSZ 분말의 첨가량이 너무 적어지는데 기인하여 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말이 형성되지 못할 우려가 있다.
여기서, Ni 분말은 0.1 ~ 2㎛의 제1 평균 직경을 갖고, YSZ 분말은 제1 평균 직경보다 작은 10 ~ 50nm의 제2 평균 직경을 갖는 것이 바람직하다. Ni 분말이 YSZ 분말 보다 큰 0.1 ~ 2㎛의 제1 평균 직경으로 설계하는 것은 YSZ 분말의 외측을 전기전도도가 우수한 Ni 분말이 감싸도록 유도함으로써, 고체산화물 연료전지의 출력특성을 향상시키기 위함이다.
아울러, Ni 분말은 제1 극성을 갖도록 표면 처리된 것을 이용하고, YSZ 분말은 제1 극성과 반대되는 제2 극성을 갖도록 표면 처리된 것을 이용하는 것이 바람직하다. 여기서, 제1 극성은 음극일 수 있고, 제2 극성은 양극일 수 있다. 이와 반대로, 제1 극성은 양극일 수 있고, 제2 극성은 음극일 수도 있다.
이를 위해, Ni 분말은 계면활성제로 표면 개질 처리되고, YSZ 분말은 증류수(DI water)로 표면 개질 처리되는 것이 바람직하다. 여기서, 계면활성제로는 CTAB(Cetyl Trimethyl Ammounium Bromide)를 이용하는 것이 바람직하다. 계면활성제로 CTAB 를 이용할 시, 계면활성제가 Ni 분말의 표면을 둘러싸면서 소수성 사슬기의 입체장애효과(steric hindrance effect)로 인하여 Ni 분말들 상호 간이 응집되지 않고 고르게 단 분산되도록 유도할 수 있게 된다.
고속 회전
고속 회전 단계(S120)에서는 고속 회전장비 내에서 Ni 분말 및 YSZ 분말을 5,000 ~ 9,000rpm의 속도로 교반하여 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말을 형성한다.
여기서, 고속 회전장비를 이용하여 기계에너지를 기계-화학적 에너지로 변환시켜 합성하는 것에 의해, 구상의 코어-쉘 형태를 갖는 Ni-YSZ 분말이 형성된다. 이와 같이, 고속 회전장비 내에서 Ni 분말 및 YSZ 분말을 5,000 ~ 9,000rpm의 초고속으로 교반해야 Ni 분말 및 YSZ 분말들이 가속하면서 서로 간을 격렬하게 충돌시켜 기계-화학적 에너지로 변환시키는 것이 가능해질 수 있기 때문이다.
이에 따라, 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말은 2 ~ 10층으로 이루어진 코어층과, 코어층의 외부를 감싸는 쉘층을 포함한다. 여기서, 코어층은 YSZ 물질로 이루어지고, 쉘층은 Ni 물질로 이루어진다. 아울러, 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말은 1.5㎛ 미만의 입경을 갖는다. 이때, 쉘층은 40 ~ 150nm의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
이를 위해, 고속 회전시, 교반은 5,000 ~ 9,000rpm, 보다 바람직하게는 6,000 ~ 8,000rpm의 속도로10 ~ 30분 동안 실시하는 것이 바람직하다. 교반 속도가 5,000rpm 미만이거나, 교반 시간이 10분 미만일 경우에는 충분한 교반이 이루어지지 못하는 관계로 기계-화학적 에너지로의 변환이 충분하지 못해 코어층의 외부를 감싸는 쉘층의 두께가 너무 얇아지는데 기인하여 전기전도도 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 교반 속도가 9,000rpm을 초과하거나, 교반 시간이 30분을 초과할 경우에는 코어층의 수 및 쉘층의 두께가 과도하게 증가하는데 기인하여 오히려 출력 특성이 감소하는 문제가 있다.
이상으로, 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법이 종료될 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법은 0.1 ~ 2㎛의 제1 평균 직경을 갖는 Ni 분말과 제1 평균 직경보다 작은 10 ~ 50nm의 제2 평균 직경을 갖는 YSZ 분말을 고속 회전장비를 이용하여 기계에너지를 기계-화학적 에너지로 변환시켜 합성하는 것에 의해, 구상의 코어-쉘 형태를 갖는 Ni-YSZ 분말을 제조하였다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법은 고속 회전장비 내에서 Ni 분말 및 YSZ 분말을 5,000 ~ 9,000rpm의 초고속으로 교반하는 것에 의해, Ni 분말 및 YSZ 분말들이 가속하면서 서로 간을 격렬하게 충돌시켜 기계-화학적 에너지로 변환되어 2 ~ 10층으로 이루어진 코어층과, 코어층의 외부를 감싸며, 40 ~ 150nm의 두께를 갖는 쉘층을 갖는 코어-쉘 형태를 갖는 Ni-YSZ 분말을 제조한 것이다.
이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법은 고속 회전장비를 사용하여 Ni 분말과 YSZ 분말을 구상의 코어-쉘 형상을 갖는 Ni-YSZ 분말을 합성하고, 합성된 Ni-YSZ 분말을 연료전지용 음극재로 활용하는 것에 의해, 전기전도도 개선으로 연료전지의 출력특성을 향상시킬 수 있게 된다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 시편 제조
실시예 1
코어-쉘 Ni-YSZ 분말 제조
1㎛의 평균 직경을 갖는 Ni 분말 및 35nm의 평균 직경을 갖는 YSZ 분말을 6 : 4의 중량비로 고속 회전 장치(Nobita, Hosokawa Micron Corp.)에 투입한 후, 7,000rpm의 속도로 10분간 혼합하여 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말을 제조하였다.
연료전지 단위 셀 제조
위의 방법으로 제조된 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말과 카본을 8.5 : 1.5의 중랑비로 혼합하여 연료극 지지체로 성형한 후, 1,200℃에서 2시간 동안 가소결하였다.
다음으로, 가소결된 연료극 지지체 위에 연료극 기능층과 고체 전해질을 스크린 프린팅으로 적층한 후, 대기분위기에서 1,450℃로 소결하였다.
다음으로, 소결된 고체 전해질에 공기극 기능층과 공기극을 적층하여, 1,250℃로 2시간 동안 열처리하여 연료전지 단위 셀을 제조하였다. 이때, 공기극은 LSM 및 카본 블랙이 8.5 : 1.5 중량비로 혼합된 것을 사용하였다.
실시예 2
코어-쉘 Ni-YSZ 분말 제조시, 7,500rpm의 속도로 20분간 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연료전지 단위 셀을 제조하였다.
실시예 3
코어-쉘 Ni-YSZ 분말 제조시, 8,000rpm의 속도로 30분간 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연료전지 단위 셀을 제조하였다.
비교예 1
1㎛의 평균 직경을 갖는 Ni 분말 및 35nm의 평균 직경을 갖는 YSZ 분말을 6 : 4의 중량비로 기계식 믹서에 투입한 후, 3,000rpm의 속도로 10분간 혼합하여 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연료전지 단위 셀을 제조하였다.
2. 미세구조 관찰 및 출력 특성 시험
도 5는 실시예 1에 따라 제조된 코어-쉘 Ni-YSZ 분말을 촬영하여 나타낸 FIB 및 TEM 사진이고, 도 6은 실시예 2에 따라 제조된 코어-쉘 Ni-YSZ 분말을 촬영하여 나타낸 FIB 및 TEM 사진이고, 도 7은 실시예 3에 따라 제조된 코어-쉘 Ni-YSZ 분말을 촬영하여 나타낸 FIB 및 TEM 사진이다. 또한, 도 8은 실시예 1에 따라 제조된 단위전지 셀을 촬영하여 나타낸 SEM 사진이다.
이때, 코어-쉘 Ni-YSZ 분말에 대한 미세구조는 FIB, HR-TEM, SEM을 사용하였다(각 장비는 LECO RC 612 Helios사, JEM-4010 JEOL사, JSM-6380, JEOL사이다.)
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 코어-쉘 Ni-YSZ 분말들은 코어층과, 코어층을 감싸는 쉘층으로 이루어진 코어-쉘 형태를 갖는 것을 확인할 수 있다.
이때, 교반 시간이 10분에서, 20분 및 30분으로 증가할수록 코어층의 수 및 쉘층의 두께가 증가하는 경향을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
3. 전기전도도 및 출력 특성 평가
표 1은 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 코어-쉘 Ni-YSZ 분말과 비교예 1에 따라 제조된 Ni-YSZ 분말의 전기전도도 측정 결과를 나타낸 것이고, 표 2는 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1에 따라 제조된 단위전지 셀의 출력특성을 평가한 결과를 나타낸 것이다.
1) 전기전도도
전기전도도는 합성된 코어-쉘 Ni-YSZ 분말을 직사각형 형태로 300kgf/cm2의 압력으로 1차 가압성형 후, 2,000kgf/cm2의 압력으로 3축 가압성형(2,000kgf/cm2)으로 2차 성형한 다음, 1,400℃에서 2시간 동안 소결하여 측정하였다.
2) 출력특성
연료전지 단위 셀의 출력특성은 수소 연료(3wt%H2O)와 공기를 흘려 보내면서 700 ~ 800℃에서 Potentiostat/Galvanostat(PLZ 664WA Kikusui사)를 사용하여 측정하였다.
[표 1]
Figure pat00001
[표 2]
Figure pat00002
표 1 및 표 2에 도시된 바와 같이, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 코어-쉘 Ni-YSZ 분말의 경우, 비교예 1에 따라 제조된 Ni-YSZ 분말 대비 전기전도도가 확연하게 증가한 것을 확인할 수 있다.
아울러, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 연료전지 단위 셀에 대한 750℃에서의 출력특성 평가 결과, 비교예 1에 비하여, 확연하게 증가한 것을 확인할 수 있다.
특히, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 연료전지 단위 셀의 경우, 쉘 두께가 증가할수록 출력특성이 증가하는 경향을 보이다 쉘 두께가 100nm 이상을 넘어갈 시 오히려 출력특성 값이 감소하는 경향을 나타내었다.
한편, 도 9는 Ni-YSZ, Ni-Co-YSZ 및 Ni-Fe-YSZ 분말들을 음극재로 각각 이용하여 제조된 고체산화물 연료전지 단위 셀에 메탄 열분해 반응을 유도한 후의 탄소침적 결과를 나타낸 그래프이다. 이때, 메탄 열분해 반응은 600℃에서 15분 동안 수행되었으며, 탄소를 제거할 수 있는 공급원(공기 또는 산소)이 없으므로, 단순히 메탄의 분해 능력에 대한 촉매 특성을 평가하였다.
도 9에 도시된 바와 같이, 탄소침적 결과, Ni-Co-YSZ 및 Ni-Fe-YSZ 분말들을 음극재로 이용하여 제조된 고체산화물 연료전지 단위 셀에 비하여, Ni-YSZ 분말을 음극재로 이용하여 제조된 고체산화물 연료전지 단위 셀에서 탄소 침적 현상이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이는 Ni-YSZ 분말을 음극재로 이용할 시, 메탄을 분해하는 촉매 활성이 증가함을 의미한다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
100 : 고체산화물 연료전지 120 : 애노드층
122 : 애노드 지지체층 124 : 애노드 기능층
140 : 고체 전해질층 160 : 캐소드층
S110 : 분말 투입 단계
S120 : 고속 회전 단계

Claims (16)

  1. (a) Ni 분말 및 YSZ 분말을 고속 회전장비(mechano-fusion machine) 내에 투입하는 단계; 및
    (b) 상기 고속 회전장비 내에서 Ni 분말 및 YSZ 분말을 5,000 ~ 9,000rpm의 속도로 교반하여 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말을 형성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 Ni 분말 및 YSZ 분말은
    2 : 8 ~ 8 : 2의 중량비로 투입하는 것을 특징으로 하는 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 Ni 분말은 0.1 ~ 2㎛의 제1 평균 직경을 갖고,
    상기 YSZ 분말은 상기 제1 평균 직경보다 작은 10 ~ 50nm의 제2 평균 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 Ni 분말은 제1 극성을 갖도록 표면 처리된 것을 이용하고,
    상기 YSZ 분말은 상기 제1 극성과 반대되는 제2 극성을 갖도록 표면 처리된 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 Ni 분말은 계면활성제로 표면 개질 처리되고,
    상기 YSZ 분말은 증류수(DI water)로 표면 개질 처리된 것을 특징으로 하는 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 교반은
    6,000 ~ 8,000rpm의 속도로 실시하는 것을 특징으로 하는 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 교반은
    10 ~ 30분 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말은,
    2 ~ 10층으로 이루어진 코어층과, 상기 코어층의 외부를 감싸는 쉘층을 포함하는 것을 특징으로 하는 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말은
    1.5㎛ 미만의 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 쉘층은
    40 ~ 150nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법.
  11. 애노드 지지체층과, 상기 애노드 지지체층 상에 구비된 애노드층 기능층을 갖는 애노드층;
    상기 애노드층 상에 형성된 고체 전해질층; 및
    상기 고체 전해질층 상에 형성된 캐소드층;를 포함하며,
    상기 애노드 지지체층은 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말 및 탄소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말은
    2 ~ 10층으로 이루어진 코어층과, 상기 코어층의 외부를 감싸는 쉘층을 포함하는 것을 특징으로 하는 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말은
    Ni 분말 및 YSZ 분말이 2 : 8 ~ 8 : 2의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 Ni 분말은 0.1 ~ 2㎛의 제1 평균 직경을 갖고,
    상기 YSZ 분말은 상기 제1 평균 직경보다 작은 10 ~ 50nm의 제2 평균 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 코어-쉘 구조의 Ni-YSZ 분말은
    1.5㎛ 미만의 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 쉘층은
    30 ~ 150nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지.
KR1020210027596A 2021-03-02 2021-03-02 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법 및 그 고체산화물 연료전지 Active KR102540652B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210027596A KR102540652B1 (ko) 2021-03-02 2021-03-02 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법 및 그 고체산화물 연료전지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210027596A KR102540652B1 (ko) 2021-03-02 2021-03-02 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법 및 그 고체산화물 연료전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220123971A true KR20220123971A (ko) 2022-09-13
KR102540652B1 KR102540652B1 (ko) 2023-06-07

Family

ID=83286634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210027596A Active KR102540652B1 (ko) 2021-03-02 2021-03-02 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법 및 그 고체산화물 연료전지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102540652B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120121570A (ko) * 2011-04-27 2012-11-06 한국세라믹기술원 고속혼합에 의한 니켈/지르코니아 코어쉘 형성방법 및 이를 이용 고온열처리에 의해 균일 배열 나노구조 연료극막 제조방법
KR20130130541A (ko) * 2012-05-22 2013-12-02 한국세라믹기술원 고체산화물 연료전지 연료극용 금속이온 고용된 니켈/이트리아 안정화 지르코니아 코어-셀 복합체의 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120121570A (ko) * 2011-04-27 2012-11-06 한국세라믹기술원 고속혼합에 의한 니켈/지르코니아 코어쉘 형성방법 및 이를 이용 고온열처리에 의해 균일 배열 나노구조 연료극막 제조방법
KR20130130541A (ko) * 2012-05-22 2013-12-02 한국세라믹기술원 고체산화물 연료전지 연료극용 금속이온 고용된 니켈/이트리아 안정화 지르코니아 코어-셀 복합체의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102540652B1 (ko) 2023-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Craciun et al. A novel method for preparing anode cermets for solid oxide fuel cells
Shao et al. Copper cobalt spinel as a high performance cathode for intermediate temperature solid oxide fuel cells
JPH05135787A (ja) 固体電解質膜の製造方法及び固体電解質型燃料電池の製造方法
CN111769296B (zh) 一种SOFC抗积碳Ni-YSZ阳极材料的制备方法
CN113594470B (zh) 电化学电池
JP5218419B2 (ja) 固体酸化物形燃料電池用の酸化ニッケル粉末材料とその製造方法、並びにそれを用いた燃料極材料、燃料極、及び固体酸化物形燃料電池
Li et al. TiO2-induced electronic change in traditional La0. 5Sr0. 5MnO3− δ cathode allows high performance of proton-conducting solid oxide fuel cells
WO2014168071A1 (ja) 空気極材料及び燃料電池セル
Samreen et al. Electrochemical performance of novel NGCO-LSCF composite cathode for intermediate temperature solid oxide fuel cells
KR101429944B1 (ko) 후열처리된 복합체 공기극을 포함하는 고체산화물 연료전지 및 그 제조방법
Li et al. Novel and high-performance (La, Sr) MnO3 based composite cathodes for intermediate-temperature solid oxide fuel cells
Baharuddin et al. Effects of sintering temperature on the structural and electrochemical properties of SrFe0. 5Ti0. 5O3‐δ perovskite cathode
Ding et al. Processing and characterization of novel Ce0. 8Sm0. 1Bi0. 1O2-δ-BaCe0. 8Sm0. 1Bi0. 1O3-δ (BiSDC-BCSBi) composite electrolytes for intermediate-temperature solid oxide fuel cells
Huang et al. High-performance Gd0. 2Ce0. 8O2-impregnated LaNi0. 6Fe0. 4O3− δ cathodes for intermediate temperature solid oxide fuel cell
JP2020532074A (ja) 固体酸化物燃料電池用連結材、その製造方法及び固体酸化物燃料電池
CN109196699A (zh) 固体氧化物燃料电池的电解质、包含其的固体氧化物燃料电池、用于所述电解质的组合物和用于制造所述电解质的方法
Xin et al. Fabrication of dense YSZ electrolyte membranes by a modified dry-pressing using nanocrystalline powders
JP3661676B2 (ja) 固体電解質型燃料電池
JP4191821B2 (ja) 固体電解質用ランタンガレート系焼結体およびその製造方法、ならびにそれを固体電解質として用いた燃料電池
JP2023147070A (ja) サーメット層、及び、水蒸気電解用水素極
JP5293382B2 (ja) 固体酸化物形燃料電池用燃料極およびその製造方法
Gong et al. Low temperature deposited (Ce, Gd) O2− x interlayer for La0. 6Sr0. 4Co0. 2Fe0. 8O3 cathode based solid oxide fuel cell
JP2004265746A (ja) 固体酸化物形燃料電池
KR102540652B1 (ko) 출력특성 향상을 위한 고체산화물 연료전지용 음극재 제조 방법 및 그 고체산화물 연료전지
CN112204780B (zh) 固体氧化物型燃料电池的空气极材料粉体

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20210302

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20230126

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20230525

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20230601

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20230601

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration