연료전지중 SOFC에 관해서...

소개글

고체산화물연료전지 즉 sofc에 관해 심층적으로 적었습니다...
연료전지에 대해 언급 또한 하였구요...
생각나는 논문만 몇개 적었습니다만.. 여러 논문을 합해서 적었으니...
실망할 자료는 아닙니다...

목차

1. 연료전지의 시초와 종류별 특징
2. SOFC의 원리
3. SOFC의 기본작동 원리와 재료
-고체 전해질 (electrolyte)
-공기극 (cathode)
-연료극 (anode)
-연결재
-세라믹
-금속연결재
4. 원통형 SOFC 본체 구성 및 특성
-단전지식 원통형(Sealless tubular design)
-다전지식 원통형 구조(Segmented-cell-in-series design)
5. 평판형 SOFC 본체 구성 및 특성

본문내용

SOFC (Solid Oxide Fuel Cell, 고체 산화물 연료전지)의 원리
그림 1에 나타낸 바와 같이 중앙에 전해질이 있고, 양쪽에 전극이 있는 구조로 되어 있다. 전해질은 치밀하여 가스를 투과하지 않아야 하며, 전자 전도성은 없으나 산소 이온 전도성은 높아야 한다. 반면에, 전극은 가스가 잘 확산되어 들어갈 수 있는 다공질이어야 하며 높은 전자전도성을 가지고 있어야 한다. 이러한 치밀한 전해질을 사이에 두고 연료극에는 수소를, 공기극에는 공기 혹은 산소를 계속 흘려주어 산소 분압의 차이를 유지해 주면, 전해질을 통해 산소가 이동하려는 구동력이 형성 된다. 그러나 전해질은 전자전도성이 없고 이온 전도성만 가지고 있으므로, 공기극 쪽에서는 산소가 전자를 받아 산소이온으로 되어 전해질 막을 통과하며, 연료극 쪽에서는 산소 이온이 전자를 방출하고 수소가스와 반응하여 수증기로 된다. 이러 한 반응이 계속일어 나도록 산소와 수소를 계속하여 흘려주면, 전자는 전극을 통하여 외부의 도선으로 흐르게 된다. 이때 전기에너지가 발생하며, 이 전기에너지를 인출하여 사용하는 것이 고체산화물 연료전지의 작동원리이다.
고체산화물 연료전지는 수소와 반응가스를 공급할 경우 전체 전지 반응에 의해 양쪽 전극간의 전기화학 전위차인 Nernst Potential이 생기고, 전기 화학적인 기전력, 즉 개회로 전압(Open Circuit Voltage, OCV)이 형성된다. 전류를 흘리지 않을 때의 고체산화물 연료전지의 기전력은 양쪽의 산소 분압의 차이에 의해 결정되며, 전기화학적으로 계산된 수소와 산소의 연료 전지 기전력, 즉 열역학적인 개회로 전압 Eocv는 아래와 같은 Nernst equation 으로 나타낼 수 있다.

참고 자료

미래 에너지 기술 (한국 에너지 기술 연구원)
SOFCs의 진보 (한국과학기술정보연구원)
SOFC 발전 시스템의 개발과 전망 (한국세라믹학회, 세라미스트 제3권 제5호)
원통형 고체산화물 연료전지 기술개발 (유체기계공업학회, 유체기계 연구개발 발표회 논문집)