• 한국세라믹학회지
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• 제52권6호
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• pp.527-530
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• 2015

The electrical properties of nanostructured Gd-doped $CeO_2$ (n-GDC) as a function of temperature and water partial-pressure were investigated using ac and dc measurements. For n-GDC, protonic conductivity prevails under wet condition and at low temperatures (< $200^{\circ}C$), while oxygen ionic conductivity occurs at high temperatures (> $200^{\circ}C$) under both dry and wet conditions. The grain boundaries in n-GDC were highly selective, being conductive for protonic transport but resistive for oxygen ionic transport. The protonic conductivity reaches about $4{\times}10^{-7}S/cm$ at room temperature (RT).

• 한국세라믹학회지
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• 제47권1호
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• pp.71-74
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• 2010

We have investigated protonic conduction in highly dense (>98%) polycrystalline Y-doepd $BaZrO_3$ (BYZ) ceramic with an average grain size of ~85 nm. It is observed that the protonic conductivity across the grain boundaries in this nano-crystallilne BYZ (n-BYZ) is significantly higher than the microcrystalline counterpart. Such a remarkable enhancement in grain boundary conductivity results in high overall conductivity that may allow this chemically stable protonic conductor to serve as a solid electrolyte for low-temperature solid oxide fuel cell applications.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.48-55
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• 2024

The electrochemically active site of mixed ionic and electronic conductor (MIEC) as a cathode material is restricted to the triple phase boundary in protonic ceramic fuel cells (PCFCs) due to the insufficient of proton-conducting properties of MIEC. This study primarily focused on expanding the electrochemically active site by La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ(LSCF6428)-BaZr_0.4Ce_0.4Y_0.1Yb_0.1O_3-δ (BZCYYb4411) composite cathode. The electrochemical properties of the composite cathode were evaluated using anode-supported PCFC single cells. In comparison to the LSCF6428 cathode, the peak power density of the LSCF6428-BZCYYb4411 composite cathode is much enhanced by the reduction in both ohmic and non-ohmic resistance, possibly due to the increased electrochemically active site.

• 폴리머
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• 제28권2호
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• pp.149-153
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• 2004

황산수소 세슘(CsHSO$_4$) 결정은 14$0^{\circ}C$ 이상의 온도에서 상온보다 $10^3$-$10^4$배 높은 양성자 전도성을 나타내는 초양성자 전도성 물질로서, 최근 연료 전지 분리막으로의 응용성이 크게 부각되고 있다. 그러나 연성과 흡습성 때문에 그 응용성에 한계가 있다. 본 연구에서는 기계적 물성이 우수한 얇은 전해질 막을 얻기 위하여 황산수소 세슘과 폴리아크릴로나이트릴 고분자와의 복합체를 제조하고 복합체의 이온 전도성과 상전이 현상을 조사하였다. 황산수소 세슘의 함량이 80 vol% 정도 되면 분리막으로 응용가능 한 전도도인 1${\times}$$10^{-3}$S$cm^{-1}$ /에 이르고 기계적 물성이 우수한 얇은 막으로 합성할 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권8호
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• pp.1144-1148
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• 2002

We prepared the polyaniline (Pani) film and powder by chemical polymerization and doping with different dopants and also investigated the capability of Li//polyaniline cells after assembling. The oxidation/reduction potentials and electrochemical reaction of Li//polyaniline cells were tested by cyclic voltammetry technique. The Li//Pani-HCl cells with 10% and 20% conductors show a little larger specific discharge capacities than that without conductor. The highest discharge capacity of almost 50 mAh/g at 100th cycle is also achieved. However, Li//Pani-LiPF6 with 20% conductor shows a remarkable performance of ~90 mAh/g at 100th cycle. This is feasible value for using as the positive electrode material of lithium ion secondary batteries. It is also proved that the powder type electrode of Pani is better to use than the film type one to improve the specific discharge capacity and its stability with cycle.

• 전기화학회지
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• 제11권1호
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• pp.22-32
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• 2008

청정에너지의 중요성이 부각됨에 따라 수소연료를 활용한 고효율, 무공해 전력 공급원인 연료전지에 대한 관심이 증가하고 있다. 연료전지는 전기화학 반응에 의한 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 장치로 자동차, 우주항공, 산업 및 가정용 발전 등에 적용할 수 있는 잠재력이 있다. 최근 재료 및 에너지 변환공정 차원에서 바람직한 $200{\sim}500^{\circ}C$의 온도범위에서 작동하는 중온형 연료전지에 대한 새로운 인식과 이 온도범위에서 사용 가능한 수소이온 전도성 물질의 개발 필요성이 요구되고 있다. 본 논문은 고체 수소이온 전도체의 특성과 기술 현황을 소개하고, perovskite형 고체 무기 산화물을 이용한 중온형 연료전지 응용에 관한 연구에 대하여 고찰하였다.

• 공업화학
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• 제16권1호
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• pp.45-51
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• 2005

Aluminum nitrate 수용액을 원료로 사용하여 $K_2O-Li_2O-Al_2O_3$ 3성분계로부터 $K^+-{\beta}^{{\prime}{\prime}}-Al_2O_3$를 합성하였다. 순수한 $K^+-{\beta}^{{\prime}{\prime}}-Al_2O_3$의 합성을 위하여 원료물질은 $0.84K_2O{\cdot}0.082Li_2O{\cdot}5.2Al_2O_3$의 조성으로 액상상태에서 혼합되었다. 입자크기를 최소화하고 순수한 $K^+-{\beta}^{{\prime}{\prime}}-Al_2O_3$를 합성하는데 있어서 분산첨가제와 용액의 pH의 영향을 조사하였다. 분산첨가제로써 에탄올을 0.0~4.0 M 첨가하였고 용액의 pH는 $NH_4OH$ 수용액과 $HNO_3$를 이용하여 조절하였다. 시료는 pH 1.0에서 7.5까지 0.5 간격으로 수집하였다. 각 시료들은 $1200^{\circ}C$에서 2 h 동안 하소한 후 XRD와 PSA 분석을 하였다. 용액의 pH는 입자크기와 상형성에 모두 중요한 영향을 미친 반면, 에탄올의 첨가는 입자크기에만 영향을 주었다. pH 조절에 $HNO_3$를 사용하였을 경우, $HNO_3$를 사용하지 않았을 때 보다 순수한 $K^+-{\beta}^{{\prime}{\prime}}-Al_2O_3$ 상을 합성하는데 유리함을 알 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제51권4호
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• pp.271-277
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• 2014

To overcome the limitations of the solid oxide fuel cells (SOFCs) due to the high temperature operation, there has been increasing interest in proton conducting fuel cells (PCFCs) for reduction of the operating temperature to the intermediate temperature range. In present work, the perovskite $BaCe_{0.85-x}Zr_xY_{0.15}O_{3-\delta}$ (BCZY, x = 0.1, 0.3, 0.5, and 0.7) were synthesized via solid state reaction (SSR) and adopted as an electrolyte materials for PCFCs. Powder characteristics were examined using X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA) and Brunauer, Emmett and Teller (BET) surface area analysis. Single phase BCZY were obtained in all compositions, and chemical stability was improved with increasing Zr content. Anode-supported cell with $Ni-BaCe_{0.55}Z_{0.3}Y_{0.15}O_{3-\delta}$ (BCZY3) anode, BCZY3 electrolyte and BCZY3-$Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-\delta}$ (BSCF) composite cathode was fabricated and electrochemically characterized. Open-circuit voltage (OCV) was 1.05 V, and peak power density of 370 ($mW/cm^2$) was achieved at $650^{\circ}C$.