초록 ▼

□ 연구개요
• 침투법, 복합 나노섬유, 금속 격자구조 기반 복합구조 계면 기능층 개발을 통해 고체 산화물 연료전지의 전극성능을 획기적으로 향상시키고자 함.
• 고체 산화물 연료전지에서 전해질/전극의 계면은 전해질과 전극의 기계적, 화학적 적합성 측면에서만이 아니라 실제 반응이 발생하는 삼상경계면이 분포하는 장소이므로 전극성능뿐만이 아니라 전체 시스템의 성능에 결정적인 영향을 미칠 수 있음.
• 본 연구에서는 1) 전극의 개념을 전해질/전극 계면으로까지 확장하고, 2) 계면 기능층의 소재 및 구조를 전략적으로 설계하

□ 연구개요
• 침투법, 복합 나노섬유, 금속 격자구조 기반 복합구조 계면 기능층 개발을 통해 고체 산화물 연료전지의 전극성능을 획기적으로 향상시키고자 함.
• 고체 산화물 연료전지에서 전해질/전극의 계면은 전해질과 전극의 기계적, 화학적 적합성 측면에서만이 아니라 실제 반응이 발생하는 삼상경계면이 분포하는 장소이므로 전극성능뿐만이 아니라 전체 시스템의 성능에 결정적인 영향을 미칠 수 있음.
• 본 연구에서는 1) 전극의 개념을 전해질/전극 계면으로까지 확장하고, 2) 계면 기능층의 소재 및 구조를 전략적으로 설계하고, 3) 개발된 복합구조 기반의 계면 기능층을 전해질/전극 계면에 증착하여, 4) 650°C 이하에서 전극성능이 획기적으로 향상된 고체 산화물 연료전지를 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
• 기존에 제안하였던 정량 목표인 논문 7편 (분야 상위 50% 4편, 20% 3편), 특허출원 1건의 연구 성과 목표 대비 논문 9편 게재 (분야 상위 50% 4편, 20% 2편, 10% 2편, 신생저널 1편), 특허 출원 1건의 연구 성과를 달성하여 정량목표대비 초과 달성함.
• 질적인 측면에 있어서는 총 9편의 논문 중에서 8편이 분야별 JCR IF 상위 50% 이내의 국제저널에 게재되었으며, 그 중 6편은 분야별 JCR IF 상위 20% 내의 국제저널에 게재되었음. 1편은 신생저널에 표지논문으로 게재되었으나 게재되어 아직 IF가 산정되지 않았음.
• 특히, 4편은 분야별 JCR IF 20% 이내 (그 중 2편 - IF: 9.931, 상위 5.773%)의 최상위 학술지에 게재되었음.
• 또한, 관련연구결과를 국내외 학술대회(국제 12회, 국내 14회)에서 발표하였으며, 우수논문상 5회. 초청강연 3회 등으로 성과의 우수성을 인정받음.
• 따라서, 성과의 정량적인 부분뿐만 아니라 질적인 부분에 있어서도 최초에 제안하였던 연구목표를 충분히 달성하였다고 판단됨.

□ 연구개발결과의 중요성
• 본 연구는 계면특성을 전극특성에 포함시키고 계면 기능층이라는 새로운 개발변수의 도입을 통해 전극의 성능을 향상시키려 한다는 점에서 기존연구의 접근법과는 구분되는 새로운 시도임.
• 특히, 전기장 프린팅과 침투법이라는 간단하고, 스케일 업이 유연하며, 저가의 상압공정을 개발하여 나노섬유, 금속격자 구조체를 계면 기능층으로 도입하는 방법을 개발하였고, 이를 기반으로 중저온에서 구동하는 고체 산화물 연료 전지의 성능을 비약적으로 향상할 수 있음을 실증하였음.
• 이러한 연구결과는 중저온에서 구동하는 고체 산화물 연료전지의 전극성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 새로운 접근법을 제시한다는 점에서 학문적, 기술적, 산업적 측면에서 중대한 의미를 가지며, 후속인 신진중견연계 과제를 통해서 더욱 발전된 형태의 원천기술을 확보 할 수 있는 가능성이 매우 높다고 판단됨.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 12
• 5. 연구성과 ... 13
• 대표적 연구실적 ... 16
• 끝페이지 ... 32