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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한국세라믹기술원 |
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연구책임자 | 최병현 |
참여연구자 | 이기태 , 황해진 , 지미정 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2014-06 |
과제시작연도 | 2013 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO201600017242 |
과제고유번호 | 1415129769 |
사업명 | 소재부품기술개발 |
DB 구축일자 | 2017-09-20 |
키워드 | 고체산화물연료전지.나노구형 전도성 입자.이온전도성 입자.나노복합화 고활성 연료극.다기능 연료극.전기전도도.촉매활성. |
최종목표
최종목표
○ 나노복합화 및 미세구조 정밀제어를 통해 연료 이용의 다양성 및 장기 성능을 확보할 수 있는 고활성 다기능 나노 복합 연료극 및 촉매 소재 제조 기술 개발
- 연료극 ASR 0.1 Ω·㎠
- 전기전도도 3000 S/cm
- 탄소침적률 1.0 %
- H2 선택성(촉매활성도) 70 % (동작온도 750℃에서의 목표치)
개발내용 및 결과
○ 나노기술 이용 고활성 다기능 나노복합 소재 개발: 연료극 ASR 0.08 Ω·㎠, 전기전도도 3,300 S/cm, H
○ 나노복합화 및 미세구조 정밀제어를 통해 연료 이용의 다양성 및 장기 성능을 확보할 수 있는 고활성 다기능 나노 복합 연료극 및 촉매 소재 제조 기술 개발
- 연료극 ASR 0.1 Ω·㎠
- 전기전도도 3000 S/cm
- 탄소침적률 1.0 %
- H2 선택성(촉매활성도) 70 % (동작온도 750℃에서의 목표치)
개발내용 및 결과
○ 나노기술 이용 고활성 다기능 나노복합 소재 개발: 연료극 ASR 0.08 Ω·㎠, 전기전도도 3,300 S/cm, H2 선택성 80%, 탄소침적율 0.07%
- 전기전도성 구형 나노 입자 및 이온 전도성 나노 입자 합성
- 고활성 다기능 금속/산화물 연료극 나노복합화 기술
- 미세구조 제어를 통한 연료극 성능향상 기술
- 나노 촉매 분산 복합 연료극 합성 내구성 향상기술
- 신조성 세라믹 연료극 설계 기술
- 고활성을 갖는 탄화수소 대응용 촉매 신물질 합성 기술
- 페롭스카이트 결정구조를 갖는 세라믹산화촉매 합성 기술
기술개발 배경
○ 친환경 녹색성장, 고유가, 화석연료 고갈, 지구온난화 방지, CO2 저감, 청정에너지 확보 등으로 인해 고효율 청정에너지 생산이 절대적으로 필요함.
○ 세계 SOFC 시장은 연평균 23% 이상의 성장세를 나타내며, ‘20년 세계시장이 75조원으로 우리나라 주력 성장동력 산업으로 부각, 그러나 핵심소재는 자국기술부족으로 대부분 수입하고 있고, 원천 기술은 거의 확보하지 못함.
○ 기술선진국들은 일찍부터 SOFC 핵심소재 및 부품에 대한 원천기술을 확보하기 위한 연구개발을 통해 대부분의 핵심기술들을 특허화, 타국으로 기술이전을 기피하고 있음. 특히 SOFC 상용화가 가시화됨에 따라 SOFC 핵심 세라믹 소재기술 개발이 시급함.
○ SOFC 연료극의 임계성능을 구현하기 위해서는 미세구조를 개선하여 전극반응 사이트를 증가시키거나 연료극물질의 활성도를 높이기 위해서는 새로운 합성 방법 도입, 표면처리 등의 나노복합화가 이루어져야 함.
○ SOFC는 고순도 수소 이외에 탄화수소계 연료 사용 시 부반응에 의해 생성되는 탄소가 연료극 표면에 흡착되어 전기화학반응이 일어나는 반응사이트의 수를 감소시켜 촉매활성을 감소시키기 때문에 탄소침적에 대한 내성이 우수한 연료극의 개발이 필요함.
○ 연료극으로서 고성능, 고효율을 나타내고 타 구성요소에 대해 물리화학적으로 안정하여 장기적으로 열화가 없는 나노복합화한 새로운 개발 필요.
핵심개발 기술의 의의
○ 고활성 다기능 나노복합 소재기술의 개발은 차세대 SOFC의 cell이나stack의 성능 향상에 기여.
○ 고활성 다기능 연료극 신물질의 개발을 통해 SOFC의 임계성능을 구현하고 신뢰성을 크게 향상시켜 상용화를 앞당길 기반 구축
○ 핵심기술 개발로 국내 SOFC 산업발전은 물론 해외로 수출하여 국제 경쟁력의 확보.
적용 분야
○ 평판형, 관형 및 세그먼트형 고체산화물 연료전지용 구성소재, 고온 수전해, 가정·발전·비상용 연료전지 등
○ 세라믹, 기능성금속 등 소재 분야
(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록)
목차 Contents
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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