목차
표제지=0,1,1
제출문=1,2,1
요약문=2,3,2
Summary=4,5,2
목차=6,7,4
그림목차=10,11,3
표목차=13,14,1
제1장 서론=14,15,4
제2장 전극제조=18,19,1
제1절 전극제조 현황=18,19,1
1. Cathode 현황=18,19,1
가. NiO Cathode=18,19,3
나. 대체 Cathode 개발=20,21,1
(1) NiO 첨가물=20,21,2
(2) 전도성 산화물=21,22,2
다. NiO Dissolution=22,23,2
라. NiO의 용해 메카니즘=23,24,3
2. Anode 현황=25,26,2
제2절 전극 재료=27,28,1
1. Ni Powder=27,28,2
2. 첨가제=28,29,7
제3절 Paste Loading법=34,35,1
1. 현탁액 제조=34,35,2
2. Paste Loading=36,37,1
3. 건조(Drying)=36,37,1
4. 소결(Sintering)=36,37,1
5. 산화과정(Oxidation)=36,37,2
제4절 Doctor Blading법=38,39,1
1. 현탁액(Slurry)의 제조=38,39,2
2. Doctor Blading=39,40,1
3. Green Sheet의 소결=39,40,3
제3장 전해질 Matrix의 제조=42,43,1
제1절 전해질 Matrix의 현황=42,43,1
1. 지지체(Matrix)=42,43,3
2. 전해질(Electrolyte)=44,45,3
제2절 지지체(Matrix)의 제조 방법=46,47,2
제3절 전해질 Matrix의 제조=47,48,1
1. 지지체(Matrix) 재료의 선정=47,48,4
2. 가압 성형법에 의한 지지체(Matrix)의 제조=50,51,1
가. Ball Milling을 이용한 입도 조절=50,51,1
나. 현탁액(Slurry) 제조 과정=50,51,3
다. 건조 및 성형 과정=53,54,1
라. 소결(Sintering) 및 함침(Impregnation)=53,54,1
3. Tape Casting에 의한 지지체(Matrix)의 제조=53,54,1
가. 현탁액(Slurry) 제조=53,54,3
나. Matrix Green Sheet 제조=55,56,1
다. 건조 및 소결=55,56,1
라. 전해질 함침=55,56,1
제4장 단위 전지=56,57,1
제1절 단위 전지 제작=56,57,1
1. 1㎠ 단위전지 제작=56,57,1
2. 10㎠ 단위전지 제작=57,58,2
3. 25, 100㎠ 단위전지 제작=59,60,1
제2절 단위 전지 실험=59,60,1
1. 1㎠ 단위전지 실험=59,60,5
2. 10㎠ 단위전지 실험=63,64,2
3. 25, 100㎠ 단위전지 실험=65,66,1
제3절 단위전지 실험결과 및 향후대책=65,66,1
1. 1㎠ 단위전지 실험결과=65,66,5
2. 10㎠ 단위전지 실험결과=70,71,1
3. 25㎠ 단위전지 실험결과=70,71,5
4. 100㎠ 단위전지 실험결과=74,75,1
5. 문제점 및 향후대책=74,75,3
제5장 전극 시험 방법 및 결과=77,78,1
제1절 Ni 전극특성 시험결과=77,78,1
1. Ni-Perforated 전극판의 소결=77,78,2
2. Ni Perforate전극 소결시험=78,79,1
3. Ni Perforate전극 소결결과=78,79,2
가 산화분위기 결과=79,80,4
나 환원분위기 결과=82,83,1
4. 반쪽전지(Half Cell) 실험=82,83,5
제2절 Cathode 전극특성 시험결과=87,88,1
1. NiO Perforate 전극의 전해질에 대한 용해도=87,88,1
가. NiO Perforate 전극판의 용해도 실험=87,88,3
나. NiO Perforate 전극의 용해도 측정 결과=89,90,4
2. NiO Perforate 전극판의 소결 및 조업 조건=92,93,1
3. NiO전극의 기공도 변화에 따른 전기전도도=92,93,1
가. 전기전도도의 측정=92,93,1
나. 기공도와 전기전도도의 관계=92,93,3
4. Cathode Lithiation=94,95,2
가. Lithiation 방법=95,96,1
나. Li 첨가 전극제조=95,96,1
제3절 Anode 전극특성 실험결과=96,97,1
1. Creep Test=96,97,1
2. Creep Test 장치 및 방법=96,97,3
3. Creep 저항 향상에 대한 연구=98,99,1
가. Pack Cementation=98,99,2
나. 코팅되는 양과 시간과의 관계=99,100,3
제6장 지지체(Martix)의 시험 결과=102,103,1
제1절 가압 성형법으로 제조된 지지체의 특성=102,103,1
1. 기공 특성=102,103,1
2. 결합체(Binder)의 영향=102,103,3
3. 압력(Pressure)의 영향=104,105,3
4. 소결(Sintering) 온도 및 시간의 영향=106,107,3
제2절 Tape Casting법으로 제조되는 현탁액 및 지지체의 특성=108,109,1
1. Rheology=108,109,3
2. 기공 특성=111,112,1
3. 소성 특성=111,112,1
제3절 LiAl5O8(이미지참조)의 형성 및 영향=111,112,5
제4절 Al₂O₃ 첨가의 영향=115,116,4
제5절 결론=118,119,2
제7장 내부개질 촉매개발 및 탈황=120,121,2
제1절 내부개질의 기초적 검토=121,122,1
1. 개질 반응=121,122,2
2. 표준 전위와 전류 밀도=122,123,2
3. 내부개질형 개질기=123,124,2
4. 니켈 담지 개질 촉매의 일반적 사항=124,125,2
제2절 촉매의 제조와 반응=125,126,1
1. 개질 장치 설명=125,126,1
2. 펠렛의 제조와 반응 실험=125,126,4
제3절 촉매 제조 방법 및 반응성 실험 결과=128,129,1
1. 상용촉매 ICI 57-4M=128,129,2
2. 알루미늄산 리튬 담지 니켈 촉매=130,131,1
3. 마그네시아-알루미나 담지 니켈 촉매=130,131,3
4. 마그네시아 담지 니켈 촉매=133,134,1
5. 공침법에 의한 마그네시아 담지 니켈 촉매=133,134,2
제4절 내부개질 촉매연구의 결론=134,135,3
제5절 탈황=137,138,1
1. MCFC용 전극의 촉매독 현상=137,138,1
가. 촉매독=137,138,2
나. Anode의 촉매독 현상=138,139,2
2. 개질 연료의 탈황=139,140,2
가. 탈황 촉매=140,141,2
나. 도시가스내의 황화물=141,142,1
다. 황화물의 분해=141,142,3
제8장 결론=144,145,2
참고문헌=146,147,6
표 2-1. MCFC의 각 요소별 현황과 문제점=19,20,1
표 2-2. NiO 용해 메카니즘의 기체의존도=25,26,1
표 2-3. INCO Ni Powder T-255의 화학조성과 물리적 특성=28,29,1
표 2-4. Doctor-Blade법에서 사용되는 첨가제[39]=29,30,1
표 2-5. Paste Loading법에 의한 전극 구성 물질=35,36,1
표 2-6. Doctor Blade법에 의한 전극제조시 니켈 100g당 필요한 첨가제=39,40,1
표 3-1. Allotropes of Lithium Aluminate[58]=43,44,1
표 3-2. Electrolyte Composition[34]=45,46,1
표 3-3. The Characteristics of Li/Na/K Carbonate[34]=45,46,1
표 3-4. An Example of Tape Casting Formulation=47,48,1
표 3-5. Phases and Particle Sizes of LiAlO₂ Produced by Chloride Synthesis Method=48,49,1
표 4-1. 단위전지 실험 운전 조건=64,65,1
표 5-1. Ni Perforate 전극의 산화, 환원 소결 결과=82,83,1
표 5-2. Creep Test 결과=98,99,1
표 6-1. Variation of Pore Characteristics with Binder Content=102,103,1
표 6-2. Variation of Pore Characteristics with Pressure=104,105,1
표 6-3. Variation of Pore Characteristics with Sintering Time and Temperature=106,107,1
표 7-1. 촉매 제조 및 반응성 결과=135,136,2
표 7-2. 황화합물의 열분해 온도=142,143,1
그림 2-1. PVB 결합제의 열분석 결과=31,32,1
그림 2-2. CT-31 결합제의 열분석 결과=32,33,1
그림 2-3. Na-Alginate 결합제의 열분석 결과=33,34,1
그림 2-4. Block Diagram of Electrode Fabrication Process=35,36,1
그림 2-5. Paste Loading법에 의한 전극제조 공정도=37,38,1
그림 2-6. 전극의 Tape Casting 과정=40,41,1
그림 3-1. X-ray Diffraction Pattern of LiAlO₂ Powders Purchased from Johnson Matthey Co.=49,50,1
그림 3-2. Particle Size Distribution of LiAlO₂ Powers (a) As-Purchased from Johnson Matthey and (b) Ball-Millded for 168 Hours=51,52,1
그림 3-3. Matrix Fabrication Process by Cold Pressing=52,53,1
그림 3-4. Matrix Fabrication Process by Tape Casting=54,55,1
그림 4-1. 10㎠ 단위전지 구조 및 공정도=58,59,1
그림 4-2. 25㎠ 단위전지 구조도=60,61,1
그림 4-3. 100㎠ 단위전지 구조도=61,62,1
그림 4-4. 25, 100 ㎠ 단위전지 공정도=62,63,1
그림 4-5. Voltage-Current Characteristics of 1㎠ Unitcell=66,67,1
그림 4-6. The Result of Cell Voltage vs. Operating Time(1㎠ Unitcell, Current Density:150㎃/㎠)=67,68,1
그림 4-7. Voltage-Current Characteristics of 10㎠ Unit cell=68,69,1
그림 4-8. The Result of Cell Voltage vs. Operating Time(10㎠ Unitcell, Current Density 150㎃/㎠)=69,70,1
그림 4-9. Voltage-Current Characteristics of 25㎠ unitcell=71,72,1
그림 4-10. The Result of Cell Voltage vs. Operating Time(25㎠ Unitcell, Current Density 150㎃/㎠)=72,73,1
그림 4-11. The Curve of Open Circuit Potential vs. Operating Time(25㎠ Unitcell, 650℃)=73,74,1
그림 4-12. The Result of Cell Voltage vs. Operating Time(100㎠ Unitcell Current Density 130㎃/㎠)=75,76,1
그림 5-1. The XRD Data of NiO Perforated Electrode(a) 650℃, 1hr (b) 900℃, 0.5hr=80,81,1
그림 5-2. The SEM Data of NiO Perforated Electrode(a) 650℃, 1hr (b) 900℃, 0.5hr=81,82,1
그림 5-3. Scanning Electron Micrographs of Samples=83,84,1
그림 5-4. Schematic Diagram for Anodic-Halfcell Test Apparatus=84,85,2
그림 5-5. Ploarization Curve of Anodic Electrode Versus Reference Electrode(CO2/02=67%/33%)=86,87,1
그림 5-6. Cathode 용해도 측정장치 구조도=88,89,1
그림 5-7. The Effects of CO₂ in NiO Solubility=90,91,1
그림 5-8. 4-Probe DC법으로 측정한 NiO pellet과 Electrode의 전기전도도=93,94,1
그림 5-9. Schematic Representation of the Creep Test Apparatus=97,98,1
그림 5-10. Atomic Ratio(Al/Ni) vs Aluminum Diffusion Time 550℃ Activator NH4Cl=100,101,1
그림 5-11. (Atomic Ratio)2 vs. Diffusion Temperature. Al diffusion Temperature:750℃ Activator:NaCl=101,102,1
그림 6-1. Pore Distribution of LiAlO₂Matrices with Various Binder Contents (a) 9wt/o (b) 14 wt/o (c) 16.7 wt/o=103,104,1
그림 6-2. Pore Distribution of LiAlO₂Matrix at Pressure=105,106,1
그림 6-3. Pore Distribution of LiAlO₂Matrix Sintered at (a) 100℃/4H (b) 1200℃/4H=107,108,1
그림 6-4. SEM Micrograph with Magnification 6000X of LiAlO₂Matrix Sintered at 1200℃ (a) for 4 Hours and 그(b) for 8 Hours=109,110,1
그림 6-5. Graph of (a) Viscosity vs Shear Rate and (b) Stress vs Shear Rate which is Calculated from Above Curve Fit=110,111,1
그림 6-6. TGA Curve of Matrix Greem Sheet=112,113,1
그림 6-7. X-ray Diffraction Patterns of y-LIAIO₂Sintered at (a) 840℃ (b) 1100℃ and (c) 1200℃=113,114,1
그림 6-8. X-ray Diffraction Patterns of γ-LiAlO₂+Al₂O₃Sintered at (a) 840℃ (b) 1100℃ and (c) 1200℃=114,115,1
그림 6-9. X-ray Diffraction Patterns of γ-LiAlO₂+12.5 wt/o α-Al₂O₃(a) Sintered at 1200℃/4H and (b) Sintered at 1200℃/4H and Reacted with Carbonate=116,117,1
그림 6-10. X-ray Diffraction Patterns of LiAlO₂Matrix Operated in a Unit Cell for 120 Hours=117,118,1
그림 7-1. Experimental Apparatus=126,127,1
그림 7-2. Catalytic Reactor=127,128,1
그림 7-3. Effects of Temperature on Methane Steam Reforming Reacion=129,130,1
그림 7-4. Effects of Temperature on Methane Steam Reforming Reacion=131,132,1
그림 7-5. Methane vs Conversion Relation for Each MgO/Al₂O₃(Red.Temp=350℃)=132,133,1