A Study on the Development of Anode Material for Molten Carbonate Fuel Cell

용융탄산염 연료전지의 양극 대체재료의 개발에 관한 연구

In order to investigate the effect of Al addition on the electrochemical performance and structural stability of porous Ni anode for molten carbonate fuel cell, porous Ni anodes containing Al up to 10 wt% were fabricated by the tape casting technique. In this study half-cell performance of the anodes was evaluated by anodic polarization in the simulated MCFC anode condition(650$^{\circ}C$ , 80% H$_2$＋20% CO$_2$). At the anodic current of 150 ㎃/$\textrm{cm}^2$, the polarizations for H$_2$oxidation of the anode was about 100 ㎷. The sintering and creep resistance of Ni-Al anodes was higher than those of the pure Ni anode. It was considered that the increase of sintering and creep resistance was due to the formation of Al$_2$O$_3$ on the surface of Ni particles.

용융탄산염연료전지(MCFC)용 다공성 Ni 양극에 3~10 wt% Al를 첨가하여 tape casting 법으로 제조된 Ni-Al 양극의 전기화학적성능 및 구조적안정성이 조사되었다. 본 연구에서 제조된 양극의 전기화학적 성능이 $650^{\circ}C$, MCFC 양극분위기(80% H$_2$＋20% $CO_2$)를 모사한 half-cell 에서 양분극 특성으로 평가되었는데, 전류밀도 150 ㎃/$\textrm{cm}^2$ 에서의 분극전압은 약 100 ㎷로 실용전지의 양극으로서 가능성을 보였다. Ni-Al 양극의 소결과 creep에 대한 저항성은 Ni 양극에 비해 증가되었는데, 이는 Ni 입자 표면에 형성된 $Al_2$O$_3$의 영향으로 판단되었다.