• 기계와재료
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• 제21권2호
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• pp.6-23
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• 2009

고체산화물 연료전지(SOFC)는 복합 발전시 70% 가까운 발전효율을 기대할 수 있고 환경 특성이 우수하며 귀금속 촉매를 사용하지 않으므로 저비용화가 가능해 최근 활발한 기술/개발 양상을 보이고 있다. SOFC의 상용화와 범용화를 가속화하기 위해서는 핵심 소재인 셀 구성요소(전해질, 전극, 연결재 등)의 특성 향상이 요구되며 특히 향후 중 저온에서 작동 가능한 SOFC 기술 개발을 위해 저온 작동형 셀 소재에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 고에서는 SOFC용 셀 소재의 중요성을 고려하여 고체산화물 연료전지의 셀 구성 소재 및 제조기술을 중심으로 기술하였고 주요 관련 기술들도 소개하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2007년도 추계학술발표대회 및
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• pp.122.2-122.2
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• 2007

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권6호
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• pp.781-785
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• 2011

본 연구에서는 나노 크기의 세리아를 사마리움으로 일부 도핑(samaria-doped ceria(SDC))한 분말을 urea를 첨가제로 사용하여 수열합성법으로 합성하였으며 그 특성들을 XRD, FESEM, TEM 등을 통해 관찰하였다. 합성 시간 및 합성온도가 증가함에 따라 분말의 결정성 및 입도가 증가함을 확인하였다. 또한 이온전도도의 측정을 통해 합성된 SDC 파우더가 중 저온(600~$800^{\circ}C$) 부근에서 0.1 S/cm의 이온전도도를 보여 중 저온형 고체산화물 연료전지(IT-SOFC)의 고체 전해질에 적합함을 확인할 수 있었다. 합성된 SDC 분말은 중·저온 고체산화물 연료전지의 음극지지형 전해질로 사용하기 위해 전기영동 증착 방법을 이용하여 다공성 NiO-SDC 기판 위에 SDC 박막 증착을 시도하였다. 증착 용액은 acetone을 용매로 사용하고, 20V의 인가전압으로 10초간 증착한 결과 얇고 치밀하며 기공이 없는 SDC 박막이 형성되었음을 FESEM 분석을 통해 확인할 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.579-580
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• 2012

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권12호
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• pp.963-969
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• 2008

The performance behavior of solid oxide fuel cell using $H_2$ and CO as fuels was investigated. The power densities and impedance results showed a little variation as the ratio of $H_2$ and CO changed. However, when the pure CO was used as a fuel, area specific resistance (ASR), especially low frequency region, was increased. This might be due to carbon deposition on anode. The maximum power density was 60% lower using CO than using $H_2$. Carbon deposition reduced after constant current was applied. The SOFC performance was recovered from the carbon deposition after applying constant current during 100h.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제30권7호
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• pp.32-43
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• 2017

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.364-367
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• 2006

The decrease of polarization resistance in cathode is the key point for intermediate temperature SOFC(Solid Oxide Fuel Cell). In this study, the Influence of Co substitution in B-site at perovskite PSCM (Pr0.3Sr0.7CoxMn(1-x)) was investigated. The PSCM series exhibits excellent MIEC(Mixed ionic Electronic Conductor) properties. The ASR(Area Specific Resistance) of PSCM3773 was $0.174{\Omega}cm^2\;at\;700^{\circ}C$. The activation energy of PSCM3773 was also lower than other compositions of PSCM. The ASR values were increased gradually during the thermal cycling test of PSCM37773 due to the delamination between electrolyte and cathode materials.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.61-64
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• 2008

$Pr_{0.3}Sr_{0.7}Co_{0.3}Fe_{0.7}O_{3-\delta}$ (PSCF3737) was prepared and characterized as a cathode material for intermediate temperature-operating solid oxide fuel cell (IT-SOFC). X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), extended X-ray absorption fine structure (EXAFS), and electrical property measurement were carried out to study cathode performance of the material. XPS and EXAFS results proved that oxygen vacancy concentration was decreased and lattice constants of the perovskite structure material were increased by doping Fe up to 70 mol% at B-site of the crystal structure, which also extended the distance between oxygen and neighbor atoms. Thermal expansion coefficient (TEC) of PSCF3737 is smaller than that of $Pr_{0.3}Sr_{0.7}CoO_{3-\delta}$(PSC37) due to lower oxygen vacancy concentration. PSCF3737 showed better cathode performance than PSC37. It might be due good adhesion by a smaller difference of TEC between $Gd_{0.1}Ce_{0.9}O_2$ (CGO91) and electrode. Composite material PSCF3737-CGO91 showed better compatibility of TEC than PSCF3737. However, PSCF3737-CGO91 did not represent higher electrochemical property than PSCF3737 due to decreased reaction sites by CGO91.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.125-128
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• 2007

The influence of Co substitution in B-site at perovskite PSCF($Pr_{0.3}Sr_{0.7}CO_{x}Fe_{(1-x)}O_{3}$) was investigated in this study. The PSCF series exhibits excellent MIEC(mixed ionic electronic conductor) properties. ASR(area specific resistance) of PSCF3737 was 0.137 ${\Omega}{\cdot}cm^{2}$ at $700^{\circ}C$. The activation energy of PSCF3737 was also lower than other compositions of PSCF. ASR of PSCF3737 was analysed as two parts at different part of frequency region. Responses at middle frequency part (${\sim}10^2$ Hz) were concerned with oxygen reduction reaction and those at low frequency part (${\sim}10^{-1}$ Hz) were related with oxygen diffusion.

• 전기화학회지
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• 제14권3호
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• pp.176-183
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• 2011

본 연구에서는 Sr이 치환된 이중층 페로브스카이트($SmBa_{0.5}Sr_{0.5}Co_2O_{5+{\delta}}$, SBSCO)와 전해질 물질로 사용되는 $Ce_{0.9}Gd_{0.1}O_{2-{\delta}}$ (CGO91)을 기반으로 한 중 저온형 고체산화물 연료전지 (ITSOFC) 복합공기극의 분말 크기와 열 사이클에 대한 전기화학특성을 연구하였다. 복합공기극의 모체가 되는 SBSCO에 CGO91물질을 이용하여 면적비저항을 확인 한 결과 약 $0.54\sim9.04{\mu}m$의 분말 크기를 보이는 SBSCO와 $0.4\sim42{\mu}m$의 분말 크기를 보인 CGO91이 각각 50 wt%로 구성된 SBSCO : 50 복합공기극이 600 및 $700^{\circ}C$에서 약 0.102 및 $0.013{\Omega}cm^2$의 우수한 면적비 저항을 가지는 것을 확인 하였으며 상대적으로 분말 크기가 큰 CGO91 분말을 이용한 두 개의 공기극의 경우 $700^{\circ}C$에서 약 $0.260{\Omega}cm^2$와 $0.055{\Omega}cm^2$의 특성을 보여주었다. 10회에 걸친 열 사이클실험을 통하여 SBSCO : 50의 면적비저항은 $0.0193{\Omega}cm^2$에서 $0.094{\Omega}cm^2$로 증가하였으며 7회 이후의 면적비저항은 일정하게 유지됨을 확인하였다.