[공학] 고체 산화물 연료전지(SOFC)의 성능 개선
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- 목차
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1. 제목
2. 목차소개
3. 주제선정
4. 주제선정이유
5. 현재 수준
6. 개선방안 및 핵심인자
7. 핵심설계내용
8. 예상되는 결과(상세설계)
9. 현실적인 제한조건
10. 결론
11. 참고문헌
- 본문내용
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- 아래 그림은 SOFC의 구조이다.
그림생략
- SOFC는 그림에 나타낸 바와 같이 중앙에 전해질이 있고, 양쪽에 전극이 있는 구조로 되어있다. 전해질은 치밀하여 가스를 투과시키지 않아야 하며, 전자전도성은 없으나 산소이온 전도성은 높아야 한다. 반면에, 전극은 가스가 잘 확산되어 들어갈 수 있는 다공질이어야 하며 높은 전자 전도성을 가지고 있어야 한다. 이처럼 치밀한 전해질을 사이에 두고 연료극에는 수소를 함유한 연료가스를, 반대극에는 공기를 흘려주어 산소 분압의 차이를 유지해 주면, 전해질을 통해 산소가 이동하려는 구동력이 형성된다. 전해질은 전자 전도성이 없고 이온 전도성만 가지고 있으므로, 공기극 쪽에서 전자를 받아 이온화된 수소이온이 전해질 막을 통과하여, 연료극 쪽에서 전자를 방출하고 수소가스와 반응하여 수증기로 된다. 이러한 반응이 계속 일어나도록 산소와 수소를 계속 흘려주면, 전자는 전극을 통하여 외부의 도선으로 흐르게 된다. 이때 전기에너지가 발생하며, 전기에너지를 인출하여 사용하는 것이 SOFC의 작동원리이다..
- 수소이온과 산소 이온이 만나 물을 생성하는 반응이 일어나는데 사용시 여러가지 열적 화학적 반응에 의해 효율이 떨어지며 사용할 수 있는 수명기간이 단축된다.
- 이러한 단점들과 그 외의 단점을 보완하기 위하여 SOFC의 효율을 기존보다 더 높이기로 한 것이 우리조의 주제로 선정하였다.
- 참고문헌
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재료공학의 이동현상개론 (David R Gaskell저)
Cell performance in solid oxide fuel cell(황지원 저,출처 한국교육학술정보원)
고체산화물 연료전지의 수학적 모델링 연구(출처 KOSEN)
Electrical Properties of Atmospheric Plasma-Sprayed La10(SiO4)6O3 Electrolyte(Wei Gao, Wen-Ya Li, Han-Lin Liao, and Christian Coddet 저, 출처 Journal of Thermal Spray Technology)
재료역학7판(James M. Gere 저)
고체산화물 연료전지 요소 및 스택 모듈 기술 개발 (공공기술연구회)
나노 입자를 이용한 세라믹 연료전지용 고성능 세라믹 전해질막 제조 기술 개발 ( 한국.과학기술부)
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