IJPEM-GT
Effect of Electrolyte Thickness of Thin Film Solid Oxide Fuel Cell on Nanostructure and Performance
대량 생산 가능한 저온 박막 고체산화물 연료전지 개발 및 박막 전해질의 두께가 성능에 미치는 영향을 규명하다
이윤호/울산대학교
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고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)의 주요 문제 중 하나는 700°C 이상의 높은 작동 온도임. 이를 해결하기 위해 반도체 공정을 적용한 새로운 셀 개발이 시도되고 있음. 특히 건식, 상온 제작이 가능하며 공정 비용이 저렴하고 대량 생산에 적합한 스퍼터링(Sputtering) 박막 공정의 도입이 이 문제를 해결할 수 있는 열쇠라고 판단됨.
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본 연구에서는 기존 SOFC에서 널리 사용되는 재료를 활용하면서 셀 구성요소의 두께를 크게 감소시켜 스케일에 따른 성능 변화를 확인하는 데 집중. 연구 결과, 스퍼터링 공정을 통해 제작된 셀은 상대적으로 낮은 온도에서도 높은 성능을 나타내었으며 전해질의 두께가 오믹 저항뿐만 아니라 양극의 촉매 활성도에도 영향을 미친다는 사실을 발견. 이는 박막의 두께가 표면의 나노 구조를 결정하는 중요한 요소임을 시사하며, 연료전지 성능 최적화에 중요한 역할을 할 수 있음을 확인.
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따라서, 본 스퍼터링을 이용한 박막 공정과 두께 최적화 연구는 SOFC의 성능을 향상시키고, 낮은 온도에서 효율적으로 작동할 가능성을 열어주며, 생산 비용 절감에 기여할 수 있는 혁신적인 방법으로 기대됨.
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