KR20240071488A - 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물 및 이를 포함하는 고체산화물 연료전지 - Google Patents

프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물 및 이를 포함하는 고체산화물 연료전지 Download PDF

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신태호
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백윤정
김수지
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한국세라믹기술원
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Abstract

SSC(Sm0.5Sr0.5CoO3)의 A 자리에 Pr을 도핑시킨 신규한 금속화합물을 이용하는 것에 의해, 확산 저항을 크게 감소시켜 고체산화물 연료전지(SOFCs)의 성능을 향상시킨 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물 및 이를 포함하는 고체산화물 연료전지에 대하여 개시한다.

Description

프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물 및 이를 포함하는 고체산화물 연료전지{METAL OXIDE FOR CATHODE OF SOLID OXIDE FUEL CELL DOPED WITH PRASEODYMIUM AND SOLID OXIDE FUEL CELL INCLUDING THE SAME}
본 발명은 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물 및 이를 포함하는 고체산화물 연료전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 SSC(Sm0.5Sr0.5CoO3)의 A 자리에 Pr을 도핑시킨 신규한 금속화합물을 이용하는 것에 의해, 확산 저항을 크게 감소시켜 고체산화물 연료전지(SOFCs)의 성능을 향상시킨 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물 및 이를 포함하는 고체산화물 연료전지에 관한 것이다.
고체산화물 연료전지는 연료의 화학적 에너지를 전기적 에너지로 직접 변환시키는 고효율 친환경의 전기화학발전 기술로 이온전도성을 가지는 고체산화물 전해질을 사용한다.
종래의 고체산화물 연료전지는 고온에서 작동하기 때문에 고온에서 견딜 수 있는 고온 합금이나 값비싼 재료들이 사용되었다. 이에 따라, 종래의 고체산화물 연료전지는 초기 구동 시간이 장시간 걸리며, 재료의 내구성 저하로 인한 성능 저하 및 상용화에 어려움을 겪고 있다.
이를 해결하기 위해, 최근에는 저온으로 작동온도를 낮추고자 하는 노력이 진행되고 있지만 공기극의 전기저항을 급격히 증가시키는 문제가 발생하고 있어, 중저온형 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물을 개발하고자 하는 노력이 활발히 진행되고 있다.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0113182호(2012.10.12. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 나노 구조 복합체 공기극을 포함하는 고체산화물 연료전지 및 그 제조방법이 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 SSC(Sm0.5Sr0.5CoO3)의 A 자리에 Pr을 도핑시킨 신규한 금속화합물을 이용하는 것에 의해, 확산 저항을 크게 감소시켜 고체산화물 연료전지(SOFCs)의 성능을 향상시킨 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물 및 이를 포함하는 고체산화물 연료전지를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물은 SSC(Sm0.5Sr0.5CoO3)의 A 자리에 Pr이 도핑된 것을 특징으로 한다.
상기 Pr의 전구체는 Pr6O11 및 Pr2O3로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함한다.
상기 금속산화물은 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3
(여기서, x는 0.01 ~ 0.30의 정수임.)
상기 x는 0.05 ~ 0.20의 정수인 것이 보다 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물을 포함하는 고체산화물 연료전지는 공기극 촉매를 포함하는 공기극; 상기 공기극과 대향하도록 배치된 연료극; 및 상기 공기극 및 연료극 사이에 배치된 전해질층;을 포함하며, 상기 공기극 촉매는 SSC(Sm0.5Sr0.5CoO3)의 A 자리에 Pr이 도핑된 금속산화물을 포함하는 것을 특징으로 하다.
상기 금속산화물은 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3
(여기서, x는 0.01 ~ 0.30의 정수임.)
상기 x는 0.05 ~ 0.20의 정수인 것이 보다 바람직하다.
상기 연료전지는 상기 연료극과 전해질층 사이에 배치된 연료극 반응 방지층; 을 더 포함한다.
본 발명에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물 및 이를 포함하는 고체산화물 연료전지는 SSC(Sm0.5Sr0.5CoO3)의 A 자리에 Pr을 도핑시킨 신규한 금속산화물을 고체산화물 연료전지 공기극으로 활용하는 것에 의해 공기극이 더 많은 산소와 반응하고, 전해질에 더 많은 산소 이온(O2-)를 제공할 수 있게 된다.
이 결과, 본 발명에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물 및 이를 포함하는 고체산화물 연료전지는 공기극의 성능 향상으로 확산 저항(Diffusion resistance)이 크게 감소되어 고체산화물 연료전지(SOFCs)의 성능을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물 및 이를 포함하는 고체산화물 연료전지는 850℃ 이하의 중저온에서 낮은 전극저항을 유지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물을 포함하는 고체산화물 연료전지를 나타낸 단면도.
도 2는 PSSC(Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3, x = 0.05, 0.1, 0.15, 0.20)에 대한 XRD 측정 결과를 나타낸 그래프.
도 3은 도 2의 메인 피크 부분을 확대하여 나타낸 도면.
도 4는 PSSC(Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3, x = 0.1)를 공기극에 침윤시킨 SOFC에 대한 성능 평가 결과를 나타낸 그래프.
도 5는 PSSC(Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3, x = 0.1)를 공기극에 침윤시킨 SOEC에 대한 성능 평가 결과를 나타낸 그래프.
도 6은 SSC(Sm0.5Sr0.5CoO3), PSSC(Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3, x = 0.05, 0.1, 0.15, 0.2) 소재의 전기전도도 측정 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 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물 및 이를 포함하는 고체산화물 연료전지에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물을 포함하는 고체산화물 연료전지를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물을 포함하는 고체산화물 연료전지(100)는 공기극(120), 연료극(140) 및 전해질층(160)을 포함한다.
공기극(120)은 공기극 촉매를 포함한다. 이러한 공기극 촉매는 SSC(Sm0.5Sr0.5CoO3)의 A 자리에 Pr이 도핑된 금속산화물을 포함한다. Pr이 도핑된 금속산화물에 대해서는 추후에 상세히 설명하도록 한다.
연료극(140)은 공기극(120)과 대향하도록 배치된다. 연료극(140)의 재질로는 특별히 제한되는 것은 아니며, 공지의 연료극이라면 제한 없이 사용될 수 있다.
전해질층(160)은 공기극(120) 및 연료극(140) 사이에 배치된다. 이러한 전해질층(160)은 일반적으로 사용할 수 있는 공지의 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다. 일 예로, 전해질층(160)은 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ), 스칸디아 안정화 지르코니아(ScSZ) 등의 안정화지르코니아계, 사마리아 도핑된 세리아(SDC), 가돌리니아 도핑된 세리아(GDC) 등과 같은 희토류 원소가 첨가된 세리리아계 등에서 선택된 적어도 하나가 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물을 포함하는 고체산화물 연료전지(100)는 연료극 반응 방지층(180)을 더 포함할 수 있다.
연료극 반응 방지층(180)은 연료극(140)과 전해질층(160) 사이에 배치된다. 일 예로, 연료극 반응 방지층(180)은 란타늄 도핑 세리아로 이루어질 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물을 포함하는 고체산화물 연료전지(100)의 전기화학반응은 하기 반응식 1에 나타낸 바와 같이 공기극(120)의 산소가스인 O2가 산소 이온 O2-로 변하는 양극반응과 연료극(140)의 연료(H2 또는 탄화수소)와 전해질을 통해 이동해 온 산소이온이 반응하는 음극반응으로 이루어진다.
[반응식 1]
양극반응: 1/2 O2 + 2e- -> O2-
음극반응: H2 + O2- -> H2O + 2e-
위의 반응식 1같이, 고체산화물 연료전지(100)의 공기극(120)에서는 전극 표면에 흡착된 산소가 해리 및 표면 확산을 거쳐 전해질층(160), 공기극(120), 기공이 만나는 삼상계면(triple phase boundary)으로 이동하여 전자를 얻어 산소이온으로 되고 생성된 산소이온은 전해질을 통해 연료극(140)으로 이동하게 된다. 이때, 연료극(140)에서는 연료로 사용하는 수소분자의 이온화와 생성되는 전자를 전달하는 역할을 한다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물을 포함하는 고체산화물 연료전지(100)는 SSC(Sm0.5Sr0.5CoO3)의 A 자리에 Pr을 도핑시킨 신규한 금속화합물을 이용하는 것에 의해, 확산 저항을 크게 감소시킬 수 있게 되고, 이로 인해 고체산화물 연료전지(SOFCs)의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물을 통하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물은 SSC(Sm0.5Sr0.5CoO3)의 A 자리에 Pr이 도핑된다.
여기서, Pr의 전구체는 Pr6O11 및 Pr2O3로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함한다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물은 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3
위의 화학식 1에서, x는 0.01 ~ 0.30의 정수이다. 여기서, x는 0.05 ~ 0.20의 정수인 것이 보다 바람직하다.
이하에서는, 화학식1로 표시되는 금속산화물을 PSSC(Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3)로 명명하도록 한다.
PSSC 물질은 페로브스카이트 산화물(Perovskite-oxide)인 SSC의 A 자리에 Pr을 도핑한 것이며, 이러한 Pr을 도핑함으로써 2가지 기능적인 향상을 도모할 수 있다.
즉, SSC 내에 도핑된 Pr은 고체산화물 연료전지(SOFCs)의 분리판 성분인 크롬(Cr)이 공기극과 전해질로 확산하여 발생하는 Cr-poisoning(또는 Cr-deposition)을 억제시키는 데에 효과적이다.
아울러, SSC 내에 도핑된 Pr은 SCC 보다 높은 성능을 나타낸다. Pr의 전구체인 Pr6O11(Praseodymium (III, IV) oxide) 등의 OSC(oxygen storage capacity)가 높은 2차 상(Secondary phase)이 SPSC로부터 발생할 수 있다. 이는 공기극가 더 많은 산소와 반응하고, 전해질에 더 많은 산소 이온(O2-)를 제공한다. 이에 따라, 확산 저항(Diffusion resistance)이 크게 감소되어 고체산화물 연료전지(SOFCs)의 성능 향상에 크게 기여하게 된다.
지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물 및 이를 포함하는 고체산화물 연료전지는 SSC(Sm0.5Sr0.5CoO3)의 A 자리에 Pr을 도핑시킨 신규한 금속산화물을 고체산화물 연료전지 공기극으로 활용하는 것에 의해 공기극이 더 많은 산소와 반응하고, 전해질에 더 많은 산소 이온(O2-)를 제공할 수 있게 된다.
이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물 및 이를 포함하는 고체산화물 연료전지는 공기극의 성능 향상으로 확산 저항(Diffusion resistance)이 크게 감소되어 고체산화물 연료전지(SOFCs)의 성능을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물 및 이를 포함하는 고체산화물 연료전지는 850℃ 이하의 중저온에서 낮은 전극저항을 유지할 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. XRD 데이터
도 2는 PSSC(Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3, x = 0.05, 0.1, 0.15, 0.20)에 대한 XRD 측정 결과를 나타낸 그래프이고, 도 3은 도 2의 메인 피크 부분을 확대하여 나타낸 도면이다. PSSC 물질은 페로브스카이트 산화물(Perovskite-oxide)인 SSC의 A 자리에 Pr을 도핑한 것이며, 이Pr을 도핑함으로써 2가지 기능적인 향상을 도모할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, PSSC는 메인 피크에서 2 Theta 값이 감소하는 것을 확인할 수 있다.
이때, SSC 내에 도핑된 Pr은 고체산화물 연료전지(SOFCs)의 분리판 성분인 크롬(Cr)이 공기극과 전해질로 확산하여 발생하는 Cr-poisoning(또는 Cr-deposition)을 억제시키는 데에 효과적이다.
아울러, SSC 내에 도핑된 Pr은 SSC 보다 높은 성능을 나타낸다. Pr의 전구체인 Pr6O11(Praseodymium (III, IV) oxide) 등의 OSC(oxygen storage capacity)가 높은 2차 상(Secondary phase)이 PSSC로부터 발생할 수 있다. 이는 공기극이 더 많은 산소와 반응하고, 전해질에 더 많은 산소 이온(O2-)를 제공하는 것을 의미한다. 이에 따라, 확산 저항(Diffusion resistance)이 크게 감소되어 고체산화물 연료전지(SOFCs)의 성능 향상에 크게 기여하게 된다.
2. 전지셀 성능 평가
표 1은 베어 셀과 PSSC를 침윤시킨 전지셀에 대한 성능 평가 결과를 나타낸 것이다.
[표 1]
표 1에 도시된 바와 같이, 성능 평가 결과를 통해서 알 수 있듯이, PSSC를 0.1 몰비율의 함량비로 침윤(Infiltration)시킨 전지셀의 경우, 침윤 이후 베어 셀과 비교하여 각 온도별 전지셀의 성능이 모두 향상된 것을 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 확산 저항(diffusion resistance)도 그 수치가 현저하게 감소한 것을 확인할 수 있다.
3. SOFC 및 SOEC 성능 평가
표 2 PSSC(Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3, x = 0.1)를 공기극에 침윤시킨 SOFC 및 SOEC에 대한 성능 평가 결과를 나타낸 것이다. 또한, 도 4는 PSSC(Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3, x = 0.1)를 공기극에 침윤시킨 SOFC에 대한 성능 평가 결과를 나타낸 그래프이고, 도 5는 PSSC(Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3, x = 0.1)를 공기극에 침윤시킨 SOEC에 대한 성능 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
[표 2]
표 2와 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, PSSC(Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3, x = 0.1)를 공기극에 침윤시킨 SOFC 및 SOEC에 대한 온도 별 성능 평가 결과를 나타내고 있다. 이때, SSC(Sm0.5Sr0.5CoO3)의 A 자리에 Pr을 0.1 몰비율의 함량비로 도핑시킨 신규한 금속화합물인 PSSC(Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3, x = 0.1)를 이용하는 것에 의해, 650 ~ 900℃의 고온에서도 저항이 크게 감소되어 SOFC 및 SOEC의 성능이 향상된 것을 확인할 수 있다.
4. 전기전도도 측정
표 3은 PSSC(Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3, x = 0.05, 0.1, 0.15, 0.2)소재에 대한 전기전도도 측정 결과를 나타낸 것이다. 또한, 도 6은 SSC(Sm0.5Sr0.5CoO3), PSSC(Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3, x = 0.05, 0.1, 0.15, 0.2)소재의 전기전도도 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
[표 3]
표 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, PSSC(Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3, x = 0.05, 0.1, 0.15, 0.2) 소재에 대한 온도 별 전기전도도 측정 결과가 나타나 있다.
이때, PSSC(Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3, x = 0.1, 0.15) 소재의 전기전도도가 SSC 소재에 비하여 전기전도도가 크게 상승한 것을 확인할 수 있다.
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 : 공기극
140 : 연료극
160 : 전해질층
180 : 연료극 반응 방지층

Claims (13)

  1. SSC(Sm0.5Sr0.5CoO3)의 A 자리에 Pr이 도핑된 것을 특징으로 하는 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 Pr의 전구체는
    Pr6O11 및 Pr2O3로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속산화물은
    하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물.

    [화학식 1]
    Sm0.5PrxSr0.5-xCoO3
    (여기서, x는 0.01 ~ 0.30의 정수임.)
  4. 제3항에 있어서,
    상기 x는 0.05 ~ 0.20의 정수인 것을 특징으로 하는 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금속산화물은
    하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물.

    [화학식 1]
    Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3
    (여기서, x는 0.01 ~ 0.30의 정수임.)
  6. 제5항에 있어서,
    상기 x는 0.05 ~ 0.20의 정수인 것을 특징으로 하는 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지용 공기극 촉매.
  8. 공기극 촉매를 포함하는 공기극;
    상기 공기극과 대향하도록 배치된 연료극; 및
    상기 공기극 및 연료극 사이에 배치된 전해질층;을 포함하며,
    상기 공기극 촉매는 SSC(Sm0.5Sr0.5CoO3)의 A 자리에 Pr이 도핑된 금속산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물을 포함하는 고체산화물 연료전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 금속산화물은
    하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물을 포함하는 고체산화물 연료전지.

    [화학식 1]
    Sm0.5-xPrxSr0.5CoO3
    (여기서, x는 0.01 ~ 0.30의 정수임.)
  10. 제9항에 있어서,
    상기 x는 0.05 ~ 0.20의 정수인 것을 특징으로 하는 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물을 포함하는 고체산화물 연료전지.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 금속산화물은
    하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물을 포함하는 고체산화물 연료전지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 x는 0.05 ~ 0.20의 정수인 것을 특징으로 하는 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물을 포함하는 고체산화물 연료전지.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 연료전지는
    상기 연료극과 전해질층 사이에 배치된 연료극 반응 방지층;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프라세오디뮴이 도핑된 고체산화물 연료전지 공기극용 금속산화물을 포함하는 고체산화물 연료전지.
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