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Summary
칼라
목차
제1장 서론 26
제2장 구성요소 제조 및 단위전지 운전실험 32
제1절 구성요소의 대면적화 32
1. 구성요소 제조방법 34
가. Matrix 34
나. 전해질판 41
다. Anode 43
라. Cathode 49
2. 제조장치의 개선 52
가. Matrix 및 전해질판 제조장치 52
나. Anode 및 Cathode 제조장치 52
3. 제조방법 상의 주의점 57
가. 슬러리 제조시 57
나. Tape casting시 60
다. 건조시 60
라. 소성시 61
제2절 연속소성공정 62
1. 자동이송로의 제원 64
2. 소성결과 66
제3절 대체전극개발 67
1. 합금 anode 67
가. 합금전극의 재료 70
나. 제조방법 71
다. 합금 anode의 소결 및 creep 시험 71
라. 합금 anode의 단위전지 실험 74
1) Ni-10w／o Cr 합금 anode의 단위전지 성능 74
2) Ni-5w／o Al 합금 anode의 단위전지 성능 76
2. 대체 cathode 78
가. LiCoO₂ green sheet의 제조 79
나. LiCoO₂ 전극의 제조 81
1) DTA 및 TG분석 81
2) XRD분석 85
3) Pore size 및 porosity 87
4) 단위전지 성능 실험 90
3. MgO-stabilized NiO cathode 91
가. 서언 91
나. MgO-stabilized NiO cathode의 제조 및 실험 방법 91
1) MgO-stabilized NiO cathode의 제조 91
2) Half cell 실험장치 및 방법 92
다. 단위전지 실험 결과 94
1) MgO-stabilized NiO cathode 단위전지 성능 94
2) MgO-stabilized NiO Cathode의 Dissolution[원문불량;p.75,77∼79] 97
3) 운전 시간에 따른 Ni 침전양의 변화 105
라. MgO-stabilized NiO의 half cell 실험 결과 107
제4절 강화 matrix개발 115
1. Fiber 재료 115
2. 제조방법 116
3. Bending strength의 측청 118
제5절 운전 변수의 영향 122
1. 탄소 침적 방지 방법에 관한 고찰 122
2. 전극 면적 변화 128
3. CO₂ 분압의 영향 130
4. 가스 처리에 의한 단위전지의 성능 향상 131
제6절 실험후 분석 방법 138
1. Anode 138
가. Anode 기공율 분석 138
나. Anode 기공 크기분포 분석 139
다. Anode 전해질 함침량 분석 139
2. Cathode 141
가. Cathode 기공율 분석 142
나. Cathode 기공 크기분포 분석 142
다. Cathode 전해질 함침량 분석 143
3. Matrix 분석 144
가. Matrix 기공율 및 기공 크기분포 분석 145
나. Matrix 전해질 함침량 분석 145
1) 무게차이법에 의한 matrix내 전해질 함침량 분석 145
2) AA를 이용한 matrix내 전해질 함침량 분석 147
다. Matrix 중에 Ni 양 및 분포 분석 149
4. 분석 방법의 정확성 확인 149
제7절 Al coating 및 전지 실험결과 153
1. 서언 153
2. IVD 방법 156
가. 코팅 방법 및 장단점 156
나. 부식 실험 및 결과 156
다. 단위전지 실험 162
3. 기타 방법 169
가. Diffusion bonding 169
나. Hot dip 방법 175
다. Thermal spray 방법 178
라. Pack cementation 182
제8절 장기운전의 구성요소 특성변화 186
1. Anode 186
가. 소결온도에 따른 물성변화 186
1) 기공구조의 변화 186
2) 전해질의 재분포 191
나. 운전시간에 따른 물성의 변화 202
1) 기공구조의 변화 202
2) 전해질 함침량의 변화 204
2. Cathode 208
가. Cathode 기공구조 변화 208
나. Cathode 전해질 함침량 분석 212
3. Matrix 212
가. Matrix의 기공구조 변화 212
나. Matrix내의 니켈양 분석 213
4. 전해질 217
5. 요약 219
제3장 스택 성능 실험 및 결과 220
제1절 서론 220
제2절 100W급 스택의 장기 성능 실험 223
1. 스택 구성 223
가. 적층 과정 223
나. 분리판 224
다. 전처리 226
2. 실험 장치 및 방법 226
가. 스택 실험 장치 226
나. 성능 측정 조건 227
3. 스택 ST-10-CR-100-10의 성능 실험 결과 228
가. 연속 운전에 따른 스택의 성능 변화 228
나. 스택 내 단위전지들의 성능 변화 234
1) 단위전지의 초기 성능 분포 234
2) 단위전지 성능 분포의 변화 237
다. 성능 감소 요인 240
4. 스택 ST-12-CR-100-10의 성능 실험 결과 244
가. 연속 운전에 따른 스택의 성능 변화 244
나. 스택 내 단위전지의 성능 변화 253
다. 이전 스택과의 성능 감소 요인 비교 261
5. 스택의 에너지 변환 효율 262
6. 결론 264
제3절 2kW급 스택(ST-14-CO-1000-20)의 성능 실험 결과 267
1. 스택 구성 267
가. 적층 과정 267
나. 분리판 272
다. 전처리 280
2. 스택의 초기 성능 280
3. 결론 284
제4절 결론 285
제4장 2kW급 MCFC 시스템 종합 288
제1절 설비 구성의 개요 288
제2절 2kW MCFC 발전시스템 설계, 제작 및 설치 291
1. 2kW MCFC 설비의 개요 291
2. 가스 공급부 294
3. 공급 가스 예열부 298
4. 스택 고정부 305
5. 배가스 처리부 306
6. 기계 및 배관 설비의 설치 309
7. 제어, 계측 및 감시 설비 314
가. 제어, 계측 및 감시 설비의 개요 314
나. 제어부 315
다. 자료 수집 및 감시부 317
1) 계측 및 감시 설비 317
2) 감시 CRT화면의 구성 318
3) 제어 판넬 319
라. 운전 제어 및 보호 동작 325
8. 전기 설비 327
9. 가스 저장 설비 331
가. 수소 저장 설비 331
나. 탄산가스 저장 설비 331
다. 산소 및 질소 저장 설비 334
라. 공기 압축기 334
제3절 촉매 연소 개질기의 설계 336
1. 개질기의 개요 336
2. 개질기의 주요 규격 338
가. 설비의 구성 338
나. H₂ Generator 본체 340
제4절／제5절 결론 342
제5장 결론 344
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