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SUMMARY
목차
제1장 서론 13
제2장 문헌 조사 15
제1절 외국의 연구 사례 15
1. 원통형 SOFC (Tubular SOFC) 15
2. 일체형 SOFC (Monolithic SOFC) 19
3. 평판형 SOFC (Planar SOFC) 19
제2절 국내의 연구 사례 23
제3절 연료 전지의 형태별 문제점 및 개선 방향 24
제3장 구성요소의 제조기술 개발 27
제1절 공기극 재료의 합성 27
1. 서론 27
2. 실험 방법 28
가. 원료 분말의 합성 28
나. 합성 원료의 평가 30
3. 실험 결과 30
가. (La,Sr)MnO₃의 분체특성 30
나. 화학 조성의 균질성 36
다. Sr 함량 변화에 따른 La₁-xSrxMnO₃(이미지참조)의 특성 변화 37
4. 결론 40
제2절 구성요소 Sheet 화 기술 개발 41
1. 서론 41
2. 8 mol% Y₂O₃-ZrO₂ 전해질의 Sheet 화 기술개발 43
가. 실험방법 43
나. 실험결과 45
1) 분산조건 선정 실험결과 45
2) 유기물량 변화 실험 결과 48
3. (La, Sr)MnO₃ 공기극의 Sheet 화 기술개발 53
가. 실험방법 53
나. 실험결과 54
1) 소결 기공율 조절 실험결과 54
2) ZrO₂ sheet와의 수축율 조절실험 56
4. NiO／ZrO₂ 연료극의 sheet화 기술 개발 61
가. 서론 61
나. 연료극 sheet의 제조 실험 62
(1) 실험방법 62
(2) 실험결과 63
제3절 적층 및 공소결 65
1. 실험방법 65
2. 실험결과 65
가. 전해질 sheet 만의 적층 실험결과 65
나. 단위전지 적층실험 결과 76
제4절 전극 재료 인쇄 기술 개발 82
1. 서론 82
2. 실험 방법 82
가. paste 제조 82
나. 스크린 인쇄 84
다. 소결 및 평가 84
3. 실험 결과 85
가. 유기물 함량 및 원료 입도 변화 실험 85
나. 인쇄층의 전기 전도도 89
4. 결론 91
제4장 구성요소의 평가 95
제1절 특성평가 방법 조사 95
1. 전기전도도 12) 95
가. 2단자법 95
나. 3단자법 98
다. 4단자법 100
2. 이온 나름수 (ionic transference number) 14) 107
가. Galvanic cell을 이용한 기전력 측정 107
나. 분극법 109
3. 열기전력 15) 110
제2절 실험 방법 113
1. 전기전도도 측정 방법 113
2. 열기전력 측정방법 113
제3절 결과 및 고찰 116
1. 공기극 재료 116
2. 연료극 재료 121
3. 결론 121
제5장 단위전지 성능 실험 및 결과 129
세1절 서론 129
제2절 단위전지의 구성 131
1. 7㎠ 단위전지의 구성 131
가. 집전망의 장착 131
나. 전지 몸체와의 결합 132
2. 5×5 ㎠ 단위전지의 구성 136
가. 전지 몸체의 제작 139
나. 집전망의 장착 139
다. 전지구성요소의 결합 139
3. 전처리 144
제3절 성능 측정 장치의 구성 147
1. 가스 공급 장치 147
가. 가스 공급량 147
나. 가스 공급 방법 150
2. 단위전지 시험 장치 150
가. 가열 장치 150
나. 성능 측정 장치 151
제4절 성능 실험 결과 및 고찰 152
1. 7㎠ 단위전지의 성능 실험 결과 152
가. 전류-전압 특성 152
나. 가스 조성의 영향 152
다. 온도의 영향 156
2. 5×5 ㎠ 단위전지 성능 실험 결과 156
가. 전류-전압 특성 156
나. 가스 조성의 영향 158
다. 가스 이용율의 영향 158
3. 성능 및 작동 조건에 관한 고찰 162
가. 개회로 전압 162
나. 200mA／㎠ 에서의 성능 166
다. 전압 손실 요인 167
라. 가스 조성의 영향 168
마. 가스 이용율의 영향 171
바. 작동 온도의 영향 172
제5절 결론 174
제6장 결론 175
참고문헌 177
부록(제목없음) 180
부록 A. 새로운 전해질 재료의 탐색 180
목차 181
제1절 문헌 조사 ( Bi₂O₃계 전해질 ) 182
1. 순수한 Bi₂O₃ 183
2. MO-Bi₂O₃계 185
가. SrO-Bi₂O₃ 185
나. CaO-Bi₂O₃ 188
다. BaO-Bi₂O₃ 191
라. 그 밖의 system 191
3. M₂O₃-Bi₂O₃계 193
가. Y₂O₃-Bi₂O₃ 193
나. Er₂O₃-Bi₂O₃ 200
다. 그 밖의 system 207
4. 연료 전지에의 응용 208
5. 요약 212
제2제 실험 방법 214
1. 시편 제작 214
2. 전기적 특성 측정 215
제3절 결과 및 고찰 216
제4절 결과 요약 및 향후 계획 224
참고문헌 225
부록 B. 전극지지체형 단위전지 구성요소 제작 229
목차 230
제1절 Anode 232
1. 서론 232
2. 실험 방법 234
가. Anode의 제작 234
나. 온도에 따른 수축률의 측정 236
다. 최종 소결후의 물성변화 측정 237
라. 환원 전후의 미세구조 및 기공 크기 변화 관찰 237
3. 결과 및 고찰 237
가. 온도에 따른 수축률의 변화 237
나. 최종소결 후의 물성 변화 239
다. 환원 전후의 미세구조 및 기공크기 변화 241
4. 결론 244
제2절 전해질 층의 코팅 및 기체투과도 실험 245
1. 서론 245
2. 실험 방법 246
가. YSZ 슬러리의 제조 및 코팅 246
나. 투과도 측정 247
3. 결과 및 고찰 249
가. 상온에서 N₂의 투과도 249
나. 고온에서의 가스 투과도 253
다. 치밀한 YSZ 막을 통한 O₂의 투과도 256
4. 결론 258
제3절 Cathode 물질의 제조 259
1. 서론 259
2. 실험 방법 260
가. La0.89Sr0.10MnO₃(이미지참조) 분말의 제조 260
나. 제조된 분말의 특성분석 261
3. 결과 및 고찰 263
가. Mn 공급원으로 Mn acetate를 사용하여 제조한 분말의 특성 263
(1) DTA & TG 분석 263
(2) 하소 온도에 따른 결정구조분석 265
(3) 구연산염의 양과 하소시의 승온 schedule의 영향 265
(4) SEM에 의한 분말의 모양과 크기관찰 및 분산성 실험 268
나. Mn 공급원으로 Mn nitrate를 사용하여 제조한 분말의 특성 271
(1) 하소한 분말의 결정구조분석 271
(2) 분말의 모양과 크기 274
다. 소성한 시편의 미세구조 및 전기전도도 274
4. 결론 278
참고문헌 279
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원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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