초록 ▼

이 연구에서 우리는 저온인 50도에서 525도까지의 ALD YSZ에 대한 전도도를 cross-plane impedance로 측정하여 조사하였다. 100도 이하에서 측정된 ALD YSZ의 전도도는 발표된 참고문헌에서와 같이 온도가 줄어 듬에 따라 전도도는 증가하는 모습을 보여주었고 100도에서 300도에서는 온도가 증가하면서 전도도가 증가하는 정상적인 현상이 관측되었고 또한 activation energy (0.16eV) 매우 낮게 나왔다. 그리고 100~150도 사이의 전도도가 비슷한 조건에서 실험을 수행한 문헌 값에 비하여 적어도

이 연구에서 우리는 저온인 50도에서 525도까지의 ALD YSZ에 대한 전도도를 cross-plane impedance로 측정하여 조사하였다. 100도 이하에서 측정된 ALD YSZ의 전도도는 발표된 참고문헌에서와 같이 온도가 줄어 듬에 따라 전도도는 증가하는 모습을 보여주었고 100도에서 300도에서는 온도가 증가하면서 전도도가 증가하는 정상적인 현상이 관측되었고 또한 activation energy (0.16eV) 매우 낮게 나왔다. 그리고 100~150도 사이의 전도도가 비슷한 조건에서 실험을 수행한 문헌 값에 비하여 적어도 1000배 이상 증가 하였다. 300도 이상에서는 기존의 YSZ 전도도와 일치하는 값이 측정되었다. ALD공정은 250도 저 온도 대에서 물을 이용하여 합성이 이루어지는 ALD특유의 특성 때문에 합성 과정에서 물이 absorption/chemisorption할 가능성이 상당히 높기 때문에 그것들이 많은 proton들이나 hydroxyl ion(OH-)만들어 내는 것이라고 예상된다.

Abstract ▼

Ⅰ. Title
Development of Micro-Solid Oxide Fuel Cells for Portable Application
Ⅱ. Purpose
- Development and exchange of core technologies for reliable micro-SOFCs by process hybridization
- Mutual visit and joint workshops for collaborative research project on micro-solid oxide fuel cells

Ⅰ. Title
Development of Micro-Solid Oxide Fuel Cells for Portable Application
Ⅱ. Purpose
- Development and exchange of core technologies for reliable micro-SOFCs by process hybridization
- Mutual visit and joint workshops for collaborative research project on micro-solid oxide fuel cells (micro-SOFCs)
- Training of Ph.D. students
- Publication of articles in peer-review scientific journals
Ⅲ. Contents
1. Build more effective and strong cooperation among ETHZ-KU-KIST based on the cooperation initiated by ETHZ and KIST (Korean-Swiss Science and Technology Cooperation, Dec. 2009 – Dec. 2011).
2. Joint workshops involving KU, KIST, ETHZ as well as partners institutions involved in micro-SOFC and/or thin film SOFC
3. Exchange of researchers (Ph.D. students, post-docs, scientists) for acquisition of experimental know-how
4. Intensification of the experimental collaboration: Exchange experiences and expertise on low-temperature operating micro-solid oxide fuel cells and search for the possibility of hybridization of each technology
5. Further development of KU-KIST-ETHZ joint research projects
Ⅳ. Expected Contribution
1. Generate scientific and technological advances in the following significant issues of micro-SOFC:
- Fabrication of thin proton conducting electrolyte for micro-SOFC operating at low temperature
- Development of cost-effective thin film deposition techniques working at atmospheric pressure for electrolyte and electrodes
- Evaluate the impact of electrode and electrolyte nanostructures on electrochemical activity of micro-SOFC
2. Obtain core technologies for the next-generation portable power sources.
3. Dissemination of KU-KIST-ETHZ cooperation results in international conferences (talks and posters) as well as in peer-review scientific journals with high impact factors. Raising interest of industry partners.
Ⅴ. Application plan of the results of research and development
1. International cooperative research and development plan
- Get the opportunity to improve the technology of Korea through technical cooperation with ETHZ.
- Perform the mutual roles between Korea Univ. and ETHZ such as deposition, manufacturing, and measurement of performance.
2. Utilization of resutrls of research and development, and the expected outcome
- Technology transfer to the industry by developing the technology and industrializing in micro-SOFC field.
3. Application to other research
- Proton conductive fuel cells with low temperature operation type.
- Development of micro-SOFC with high stability.
4. Directions for corporalization
- Induce the interest and investment of companies by continuos research and new paradigm in the SOFC fields.
- Make the interaction and communication between Korea and Swiss through training the researcher and dispatching tin the SOFC fields.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 보고서 요약서 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 7
• 목차 ... 8
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 9
• 1절. 연구개발의 필요성 ... 9
• 2절. 연구개발의 목표 및 내용 ... 10
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 12
• 1절. 국내외 관련 분야에 대한 기술개발현황 ... 12
• 2절. 연구개발 수행의 바탕이 된 연구실적 ... 14
• 3절. 한-스위스 간의 연구 성과 및 기술 교류 ... 15
• 4절. 연구결과가 국내외 기술개발현황에서 차지하는 위치 ... 19
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 20
• 1절. 연구개발 과정 ... 20
• 2절.연구내용 및 결과 ... 21
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 25
• 1절. 연차별 연구개발 목표 및 목표 달성도 ... 25
• 2절. 관련분야의 기술발전에의 기여도 ... 26
• 3절. 한-스위스 학술 및 기술 교류 성과 ... 26
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 28
• 1절. 국제공동연구개발의 추진계획 ... 28
• 2절. 연구개발결과의 활용방안 및 기대성과 ... 35
• 3절. 타 연구에의 응용 ... 35
• 4절. 기업화 추진방안 ... 36
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 38
• 2절. 4th Joint ETHZ-KU-KIST Workshop “Thin Films for Solid Oxide Fuel Cells”at Zurich, Swiss ... 43
• 3절. 5th International Micro SOFC Workshop at Seoul, Korea ... 46
• 제7장 참고문헌 ... 53
• 끝페이지 ... 55