초록 ▼

3. 개발결과 요약

최종목표
고 신뢰성 산화물음극을 적용한 All Ceramic 고체산화물 연료전지의 단위전지 제품을 개발 (단위전지 제품의 성능 편차 5% 이내, 단위전지최대출력 0.5 W/cm² 이상, 전극적층면저항 0.25 Ω·cm² 이하, 전극내구성 3%/100h 이하)

개발내용 및 결과
· 고체산화물용 산화물 세라믹 전극/촉매 소재개발
- La(Sr)Ti(Ni, Cu)O₃ 조성제어를 통한 고 신뢰성 전극 개발
- La(

3. 개발결과 요약

최종목표
고 신뢰성 산화물음극을 적용한 All Ceramic 고체산화물 연료전지의 단위전지 제품을 개발 (단위전지 제품의 성능 편차 5% 이내, 단위전지최대출력 0.5 W/cm² 이상, 전극적층면저항 0.25 Ω·cm² 이하, 전극내구성 3%/100h 이하)

개발내용 및 결과
· 고체산화물용 산화물 세라믹 전극/촉매 소재개발
- La(Sr)Ti(Ni, Cu)O₃ 조성제어를 통한 고 신뢰성 전극 개발
- La(Sr)Ti(Cu)O₃ 조성 제어를 통한 SOFC 구동시 87 S/cm의 우수한 전기전도도 특성을 나타냄
· 산화물 음극 신소재를 적용한 All Ceramic SOFC 제조기술개발
- 양산용 공정을 적용하여 LSGM 전해질 SOFC 전지 제조
- 다공성 산화물음극 지지형 원천 제조기술 개발
- LSGM 전해질 지지형 5X5 (면적 25cm²) 생산기술 확보
- 산화물전극 음극 적용 제조공정 및 전극최적화 기술 확보
- 단위전지최대출력 0.588 W/cm²의 제품 생산 기술 확보

기술개발 배경
· 본 과제의 개발대상인 SOFC 분야는 최고기술국인 유럽에 비해 기술 수준 격차는 약 11.5%(p)로 많은 차이를 보이며, 최고기술국과 동등한 수준의 기술력 확보가 필요한 상황
· 내구성 경쟁력을 갖춘 페로브스카이트 세라믹 전극/촉매를 적용한 단위전지 또는 스택 시스템의 개발은 국내에서 전무하며, 다변화되는 SOFC의 시장 대응과 국제 시장 선점을 위해 원천기술개발이 시급 함

핵심개발 기술의 의의
· 기존의 국내외 개발된 SOFC 단위전지 및 스택제품은 NiO계 음극을 사용하고 있으며, NiO-Ni의 산화환원에서의 취약한 내구성으로 대체소재의 개발이 시장에서 요구되고 있음
· 본 연구 과제를 통해 NiO계 음극과 달리 고온과 산화-환원 환경에서 안정이고 비양론 조성으로 산화물 음극의 전기전도도 제어와 표면 나노입자 제어기술을 확보하였음
· 본 연구결과를 통하여 다양한 고온전기화학 분야에 적용가능한 산화물전극 소재의 설계가 가능할 것으로 기대되며, 연료전지 분야는 물론 타산업 확대적용이 가능 할 것으로 기대됨
· 새로운 산화물 음극 소재를 적용한 연구발표는 있으나, 대면적의 SOFC 제품에 적용 개발한 사례는 국내외에 전무하며 특히 양산레벨의 LSGM 전해질 지지형 All-Ceramic SOFC 제품은 국내 최초의 제품기술임

적용 분야
고 신뢰성 고체산화물 연료전지, 연료전지 촉매, 고 신뢰성 고온 수전해 전지

(출처 : 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 11
• 목차 ... 15
• 제 1 장 서론 ... 16
• 제 1 절 과제의 개요 ... 16
• 1-1. 개발 대상 기술·제품의 개요 ... 17
• 1-2. 개발 대상 기술·제품의 중요성과 파급 효과 ... 19
• 제 2 절 국내외 기술동향 및 시장현황 ... 22
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 27
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 27
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 27
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발범위 ... 29
• 제 4 절 수행결과의 보안등급 ... 31
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비) 구입 및 관리 현황 ... 32
• 제 3 장 결과 ... 33
• 제 1 절 연구결과 최종 결과 ... 33
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 33
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 36
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 36
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 40
• 1. 연구개발 추진 체계 ... 40
• 2. 기관별 연구개발 추진내역 ... 42
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 99
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 100
• 제 4 장 사업화 계획 ... 101
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 101
• 제 2 절 사업화 계획 ... 104
• 제 3 절 항후 추가 기술 개발 계획 ... 107
• 끝페이지 ... 109