용융탄산염 연료전지의 양극가스내 질소 조성과 작동압력이 단위전지의 온도 분포 및 성능에 미치는 영향

Effects of the Composition of Nitrogen Gas and the Working Pressure on the Temperature Distributions and Unit Cell Performance of MCFC

  • 김태진 (홍익대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 안영주 (홍익대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 주재백 (홍익대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 정귀영 (홍익대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 남석우 (한국과학기술연구원 화공연구부) ;
  • 오인환 (한국과학기술연구원 화공연구부) ;
  • 임태훈 (한국과학기술연구원 화공연구부) ;
  • 홍성안 (한국과학기술연구원 화공연구부)
  • 발행 : 1995.12.01

초록

차세대 연료전지인 용융탄산염 연료전지의 운전조건을 확립하기 위하여 운전변수와 단위전지 성능과의 관계를 살표보았다. 용융탄산염 연료전지에 산화제로 공기를 사용하는 경우 양극가스에 질소가 포함된다. 그리고 연료전지의 작동압력을 높이면 출력을 크게 할 수 있다. 그리하여 본 연구에서는 에너지 및 물질수지를 이용하여 양극가스내 질소 조성과 작동압력 변화에 따른 전지내의 온도분포 및 성능변화를 구하였다. 본 연구팀이 이미 발표한 용융탄산염 단위 연료전지의 전류밀도의 온도분포를 구하기 위한 수치모사가 이용되었다. 가스흐름의 형태는 십자류를 선택하였다. 양극가스내 질소의 영향은 냉각효과로 나타났다. 작동압력이 증가할수록 전지의 성능은 증가하였고, 기전력[mV]변화 대 압력[atm]의 상용대수값의 변화(즉, ΔV 대 Δ(log))의 1차함수 그래프 기울기는 79.9로 문헌상의 실험치와 유사하게 나타났다.

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