• Title/Summary/Keyword: Solid Oxide

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상온에서 작동되는 전고체전지 용 PEO/PPC 기반의 복합 고체 전해질 (PEO/PPC based Composite Solid Electrolyte for Room Temperature Operable All Solid-State Batteries)

  • 신소현;김성훈;조용현;안욱
    • 전기화학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.105-112
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    • 2022
  • 전고체전지의 상용화를 위해서는 상온에서 작동이 가능한 고체전해질 개발이 필수적이며 이온전도도가 높은 물질을 채택하여 전고체전지를 제조해야 한다. 따라서, 기존의 옥사이드 계열의 고체의 이온전도도를 높이기 위하여 이종원소가 도핑된 Li7La3Zr2O12 (LLZO)를 필러소재(Al, Nb-LLZO)로 사용하였으며, 상온에서 작동이 가능하도록 Poly(ethylene oxide)/Poly(propylene carbonate) (PEO/PPC) 기반의 가넷형 무기계 고체고분자 전해질을 제조하였다. 이원금속 원소를 도핑한 가넷형 무기계 필러와 PEO/PPC (1:1 비율로 섞인) 고분자를 1:2.4의 비율로 균일하게 교반하여 전해질을 합성해 상온과 60 ℃에서 전고체 전지의 전기학적 성능을 분석하였다. 제조한 복합 전해질은 이원금속의 도핑으로 인하여 이온전도도가 향상되었으며, PEO 단독으로 사용하는 전해질보다 PPC를 1:1로 첨가하였을 때 이온전도도 향상을 도와 60 ℃ 뿐만 아니라 상온에서 전고체 전지의 용량과 용량 유지율이 개선되었음을 확인하였다.

저온형 고체산화물 연료전지의 개발과 이를 이용한 소형 스택의 성능 시험 (Development of Reduced Temperature Solid Oxide Fuel Cells and Test of a Short Stack)

  • 유영성;박진우;임희천;이규창;조남웅
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.649-653
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    • 2003
  • 일반적으로 연료전지에는 알카리형(AFC)과 인산형(PAFC), 고분자형 연료전지(PEMFC) 등과 같이 비교적 저온에서 동작되는 연료전지와 고온형으로 $650^{\circ}C$에서 정온 동작되는 용융탄산염형 연료전지(MCFC)와 운전온도가 약 500~100$0^{\circ}C$로 폭넓게 적용될 수 있는 고체산화물 연료전지(혹은 고체전해질 연료전지, Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)가 있다.(중략)

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고체전해질형 연료전지의 공기극 제조 및 특성평가 (Performance evaluation and cathode fabrication for solid oxide fuel cell)

  • 김귀열;엄승욱;문성인
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제9권9호
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    • pp.949-953
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    • 1996
  • In this paper, the cathode materials of solid oxide fuel cell were fabricated, and the analysis of TG/DTA, XRD, thermal expansion and electric conductivity were investigated. As a result, thermal expansion coefficient of LSM was not quite different from that of electrolyte. And the performance of LSM(x=0.4) was more excellent than the others.

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고체 전해질형 연료전지의 특성평가법 연구 (Performance evaluation method for Solid Oxide Fuel Cell)

  • 김귀열;엄승욱;문성인
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1389-1390
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    • 1997
  • The object of this research is to develop various composing material for Solid Oxide Fuel Cell generation system, and to test single cell performance manufactured. So we try to present a guidance for developing mass power generation system. We concentrated on development of manufacturing process for cathode, anode and electrolyte.

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Terbium and Tungsten Co-doped Bismuth Oxide Electrolytes for Low Temperature Solid Oxide Fuel Cells

  • Jung, Doh Won;Lee, Kang Taek;Wachsman, Eric D.
    • 한국세라믹학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.260-264
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    • 2014
  • We developed a novel double dopant bismuth oxide system with Tb and W. When Tb was doped as a single dopant, a Tb dopant concentration more than 20 mol% was required to stabilize bismuth oxides with a high conductivity cubic structure. High temperature XRD analysis of 25 mol% Tb-doped bismuth oxide (25TSB) confirmed that the cubic structure of 25TSB was retained from room temperature to $700^{\circ}C$ with increase in the lattice parameter. On the other hand, we achieved the stabilization of high temperature cubic phase with a total dopant concentration as low as ~12 mol% with 8 mol% Tb and 4 mol% W double dopants (8T4WSB). Moreover, the measured ionic conductivity of 10T5WSB was much higher than 25TSB, thus demonstrating the feasibility of the double dopant strategy to develop stabilized bismuth oxide systems with higher oxygen ion conductivity for the application of SOFC electrolytes at reduced temperature. In addition, we investigated the long-term stability of TSB and TWSB electrolytes.

디스플레이 다기능성 구현을 위한 Poly-Si(SPC) NVM (Poly-Si(SPC) NVM for mult-function display)

  • 허종규;조재현;한규민;이준신
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.199-199
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    • 2008
  • 이 실험은 NVM의 Oxide, Nitride, Oxide nitride층별 blocking, trapping and tunneling 속성에 대해서 밝히고자 한다. gate 전극은 값싸고 전도도가 좋은 알루미늄을 사용한다. 유리기판위에 Silicon nitride층을 20nm로 코팅하고 Silicon dioxide층을 10nm로 코팅한다. 그리고 amorphous Silicon material이 증착된다. Poly Silicon은 Solid Phase Crystallization 방법을 사용하였다. 마지막 공정으로 p-doping은 ion shower에 의한 방법으로 drain과 source 전극을 생성하였다. gate가 biasing 될 때, p-channel은 source와 drain 사이에서 형성된다. Oxide Nitride Oxide nitride (ONO) 층은 각각 12.5nm/20nm/2.3nm의 두께로 만들었다. 전하는 Program process 중에 poly Silicon층에서 Silicon Oxide nitride tunneling층을 통하여 움직이게 된다. 그리고 전하들은 Silicon Nitride층에 머무르게 된다. 그 전하들은 erasing process 중에 trapping 층에서 poly Silicon 층으로 되돌아 간다. Silicon Oxide blocking층은 trapping층으로 전하가 나가는 것을 피하기 위하여 더해진다. 이 논문에서 Programming process와 erasing process의 Id-Vg 특성곡선을 설명한다. Programming process에 positive voltage를 또는 erasing process에 negative voltage를 적용할 때, Id-Vg 특성 곡선은 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동한다. 이 실험이 보여준 결과값에 의해서 10년 이상의 저장능력이 있는 메모리를 만들 수 있다. 그러므로, NVM의 중요한 두 가지 성질은 유지성과 내구성이다.

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황색산화철을 포함하는 혼합형 추진제의 특성에 관한 연구 (Solid Propellants for Propulsion System Including A Yellow Iron Oxide)

  • 박성준;최성한;원종웅;박정호;박의용
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.498-503
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    • 2017
  • 황색 산화철과 적색 산화철을 적용한 추진제의 초기점도는 특이한 차이점이 없다. 또한 황색 산화철을 첨가한 물질의 열분해 속도가 적색 산화철을 첨가한 것 보다 빠르게 진행되며, 특히 고온 고압에서의 압력지수가 18% 낮은 것을 확인하였다. 황색 산화철을 적용한 추진제의 산화제 비율 변화에 따른 점도를 비교하면 큰 입자/작은 입자 비율 71%일 때 초기점도가 가장 낮았다.

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고체산화물 연료전지 연결재용 세라믹 소재 (Ceramic Materials for Interconnects in Solid Oxide Fuel Cells - A Review)

  • 박범경;송락현;이승복;임탁형;박석주;박종욱;이종원
    • 한국세라믹학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.231-242
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    • 2014
  • An interconnect in solid oxide fuel cells (SOFCs) electrically connects unit cells and separates fuel from oxidant in the adjoining cells. The interconnects can be divided broadly into two categories - ceramic and metallic interconnects. A thin and gastight ceramic layer is deposited onto a porous support, and metallic interconnects are coated with conductive ceramics to improve their surface stability. This paper provides a short review on ceramic materials for SOFC interconnects. After a brief discussion of the key requirements for interconnects, the article describes basic aspects of chromites and titanates with a perovskite structure for ceramic interconnects, followed by the introduction of dual-layer interconnects. Then, the paper presents protective coatings based on spinel-or perovskite-type oxides on metallic interconnects, which are capable of mitigating oxide scale growth and inhibiting Cr evaporation.