금속지지형 SOFC의 cathode 제조를 위한 페롭스카이트 전극소재의 미세구조 및 cathode 성능에 미치는 환원열처리 효과

초록

금속지지형 SOFC (Solid Oxide Fuel Cell)는 다른 형태의 SOFC에 비하여 고내구성 스택을 저비용으로 제작할 수 있다. 특히 지지체로서 저가의 ferritic stainless steel을 사용함으로써 타 구성요소 (stain less steel interconnector)와의 thermal expansion mismatch를 줄여 장기안정성의 향상과 함께 interconnector와의 sealing문제를 쉽게 해결할 수 있는 장점이 있다. 그러나 cell 제조공정 시 stainless steel의 산화를 피하기 위하여 고온에서의 환원소성이 불가피 한 바, 이에 따른 cathode 전극물질의 분해 및 박리현상으로 인한 전극성능의 저하와 cathode의 접촉강도 저하, 분해된 perovskite 산화물의 restoration을 위한 재산화 열처리의 필요성 등 제조 공정상의 문제점이 대두되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 페롭스카이트 결정구조를 갖는 LSCF 및 LSM 전극소재의 고온안정성과 미세구조 발달과정에 미치는 환원열처리 효과에 대하여 조사하였다. 또한 공정변수에 따른 cathode 분극특성을 고찰 하였다.