연구의 목적 및 내용 기존 저온형 연료전지(PEMFC,DMFC), 고온형 연료전지(SOFC)가 가지는 문제점을 해결하기 위해서는 새로운 형태의 연료전지가 대안이다. 이러한 연료전지는 기존의 연료전지와 는 달리 열과 물관리의 측면...
연구의 목적 및 내용 기존 저온형 연료전지(PEMFC,DMFC), 고온형 연료전지(SOFC)가 가지는 문제점을 해결하기 위해서는 새로운 형태의 연료전지가 대안이다. 이러한 연료전지는 기존의 연료전지와 는 달리 열과 물관리의 측면에서 매우 유리하다. 수소 이온을 전도하는 고체산화물을 바탕으로 면적당 100~200mW/cm2 성능을 가진 박막형 연료전지를 개발한다.
연구결과 1. 전극 요소기술 개발 Pt, Ni, LSC 등의 다양한 재료와 Sputter, PLD의 여러 공법을 이용하여 기존 전극 대비 150%이상의 내구성 및 성능을 갖는 전극을 개발함.
2. 전해질 요소기술 개발 YSZ, BYZ, YDC 등의 다양한 재료와 Sputter, PLD, ALD의 여러 공법을 이용하여 벌크 재료와 동일한 특성을 갖는 박막 전해질을 개발함.
3. 박막 연료전지 제작 나노 다공성 지지체인 AAO를 활용하여 복실형, 단실형 박막 고체산화물 연료전지를 개발하여 당초 목표인 100mW/cm2를 상회하는 110mW/cm2의 단실형 박막 고체산화물 연료전지 개발에 성공.
연구결과의 활용계획 본 연구 결과를 통해 단실형 박막 고체산화물 연료전지의 높은 성능을 확인하였기 때문에 단실형의 높은 구조 자유도를 활용 휴대용 초소형 고체산화물 연료전지의 상용화가 가능하다고 판단된다. 이와 같은 초소형 고체산화물 연료전지의 실제 동작이 가능해 짐에 따라 앞으로 다른 분야(가정용, 차량용)의 연료전지의 상용화에도 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다.
Abstract ▼
Purpose&contents To solve conventional fuel cells such as PEMFC, DMFC, and SOFC, a new approach is strongly required in fuel ce...
Purpose&contents To solve conventional fuel cells such as PEMFC, DMFC, and SOFC, a new approach is strongly required in fuel cell area. One of solutions is thin-film Solid Oxide Fuel Cells using semi-conductor fabrication devices. Our goal is to develop a new thin-film SOFC with 100mW/cm2 of performance.
Result 1. Development of thin film electrodes Using various material such as platinum, nickel, LSC and using various semi-conductor fabrication devices such as sputter and PLD, we successfully fabricated thin film electrodes with 150% higher performance and durabillity.
2. Development of thin film electrodes Using various material such as YSZ, BYZ and YDC and using various semi-conductor fabrication devices such as sputter, ALD and PLD, we successfully fabricated thin film electrolyte with same characteristic compared with its bulk status.
3. Development of thin film solid oxide fuel cells Fabrication of thin film solid oxide fuel cell was carried out based on nano porous substrate (AAO) and 110mW/cm2 of cell performance was verified.
Expected Contribution From this research, we verified high performance of thin film solid oxide fuel cell. While single chamber structure has a high degree of structural freedom, fabrication and commercialization of small and compact solid oxide fuel cells are expected. Furthermore, commercialization of other types of fuel cells such as vehicle or stationary powers are also expected.
