| “열수축 냉팽창” 재료로 연료전지 안정성 향상 | ||
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  난징(南京)공업대학 고체상태이온·신에너지 기술팀은 연료전지 음극과 기타 전지 구성요소 간의 완전 열기계적 호환을 달성하기 위해 일종의 열팽창 보상 전략을 혁신적으로 제안함으로써 고체 산화물 연료전지 상업화 진전을 저애하는 하나의 큰 기술적 어려움을 해결하였다. 관련 성과는 최근 세계 최고권위 학술지 “Nature”에 게재되었다. 산화환원 반응에 부정적 영향을 미치지 않고 코발트 기반 전극의 열팽창 계수를 대폭 낮추기 위해 연구팀은 열팽창 보상 전략으로 상기 기술적 어려움을 극복하였다. 구체적으로 고상소결(solid phase sintering)을 통해 높은 전기화학적 활성 및 열팽창 계수를 보유한 코발트 기반 페로브스카이트와 음의 열팽창(negative thermal expansion) 재료를 결합시켰고 또한 양자 간 유익한 계면 반응이 일어나도록 유도함으로써 전해질과 잘 매칭되는 열팽창 성능을 보유한 복합 전극을 형성하였다. 해당 복합 전극재료는 양호한 전기화학적 성능 및 뛰어난 열기계적 안정성을 나타냈다. 구체적으로 600℃ 조건에서 복합 전극은 양호한 촉매 활성을 구비하였고 40회 열순환 후 그 성능은 8% 밖에 저하되지 않았다. 최적화된 페로브스카이트 화학적 조성 및 양호한 열기계적 안정성은 공동으로 해당 복합 음극의 뛰어난 전기화학적 성능을 촉진시킨다. 이는 미래 고체 산화물 연료전지 전극 설계에 새로운 경로를 제공하였다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2021-03/25/content_464787.htm?div=-1 |
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