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La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3 양극의 미세구조가 Ce0.9Gd0.1O1.95 고체 산화물 연료전지의 출력 성능에 미치는 영향에 관한 연구

초록/요약

단전지의 성능을 혼합전도체인LSCF 양극의 미세구조, 특히 전극반응에 필요한 표면적의 양과 연관되는 양극의 기공률의 변화에 따라 평가하였다. 기공률이 서로 다른 양극을 제조하기 위해 미세한 양극분말과 조대한 양극분말의 혼합비를 달리하여 양극을 제조한 결과 양극의 기공률을 각각 14, 22.7, 27, 39%로 얻을 수 있었다. 양극 기공률이 서로 다른 4종류의 단전지에 대한 직류 전류차단법과 교류임피던스법을 이용한 전기화학적 평가 결과 전극에서의 분극은 양극의 기공률이 증가할수록 감소하는 결과를 얻었다. 이러한 분극특성은 양극의 기공률이 증가하며 전극반응에 필요한 활성면적이 증가했기 때문으로 추론되며 이러한 이유로 단전지의 성능 또한 양극의 기공률이 증가하면서 향상되는 것으로 나타났다.

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목차

차 례
ABSTRACT
LIST OF FIGURES
LIST OF TABLES

제 1 장 서 론…………………………………………………1

제 2 장 이론적 배경 …………………………………………… 4

2.1. 고체 전해질 연료전지 (SOFC)……………………………4
2.2. 중∙저온형 SOFC의 전해질 ………………………………6
2.3. 혼합전도체인 LSCF의 물성 ………………………………7
2.4. 교류 임피던스법 스펙트럼 분석…………………………13

제 3 장 실험방법………………………………………………18

3.1. SOFC의 제조…………………………………………… 18
3.1.1. 음극기판의 제조……………………………………18
3.1.2. 전해질의 제조 ………………………………………21
3.1.3. 양극 페이스트 제조…………………………………21
3.2. LSCF 양극 성능 평가 ……………………………………23
3.2.1. 3단자 법에 의한 양극 분극 분석 ………………………23
3.2.2. 단전지의 성능 평가 ……………………………………26

제 4 장 결과 및 고찰……………………………………………29

4.1. LSCF 양극의 분극 분석………………………………… 29
4.1.1. 양극의 소결 및 미세구조 ……………………………… 29
4.1.2. 양극의 분극 특성……………………………………… 31
4.2. 단전지 성능 평가 …………………………………………42
4.2.1. 단전지의 분극 특성………………………………………42
4.2.2. 단전지의 출력 평가………………………………………49

제 5 장 결 론 ……………………………………………… 56

REFERENCE

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