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제안 방법
- 본 연구에서는 다공성의 anodized alumina oxide (AAO) 기판에 박막 증착 공법인 스퍼터를 이용하여 박막 고체산화물 연료전지를 제작하였다. AAO 는 나노 사이즈의 공극이 균일하게 형성된 기판이기 때문에 박막 연료전지의 기판으로 알맞다.
- 셀의 성능 측정은 Solartron1287 에 연결시킨 미세탐침을 이용하여 각각 양극과 음극을 접촉시킨 상태에서 진행하였고 양극에만 실온 가습된 수소를 50sccm 공급하고 음극은 개방형 구조를 이용하였다.
- 위와 같이 연료전지를 구성하는 각 부분을 박막으로 증착 하는데 필요한 조건과 특성들을 알아보았고 셀을 제작하여 성능을 평가해 보았다. 추후 연구 결과에서는 이러한 박막들의 증착 조건 및 재료를 최적화 시킨다면 보다 높은 성능을 얻을 수 있을 것이라 기대한다.
- 제작된 셀을 평가하기 위해 450oC 에서 polarization curve 를 측정하였다. 본래 GDC cell 은 600oC 이상의 고온에서 측정하지만 본 셀의 경우 전해질의 두께가 얇기 때문에 전해질의 저항이 줄어들어 낮은 온도에서도 polarization curve 를 측정 할 수 있었다.
대상 데이터
- 스퍼터는 챔버 압력 조건에 따라 증착막의 밀도를 달리 할 수 있기 때문에 치밀한 전해질과 다공성의 전극 증착이 모두 필요한 본 연구에 알맞은 공정이다. 전극 재료로는 촉매 활성도가 가장 높은 금속인 백금, 전해질로는 중온영역에서 이온전도도가 높은 gadolinia doped ceria(GDC)를 이용하였다.
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