• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.84.2-84.2
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• 2011

In this research, two thin film deposition techniques, Atomic Layer Deposition and Sputtering are carried out for the fabrication of Yittria Stabilized Zirconia electrolyte for thin film Solid Oxide Fuel Cell. Zirconium to Yittrium ratio for both cases is about 1/8. Scanning Electron Microscope(SEM) image shows that the growth rate per hour for Atomic Layer Deposition is faster than for sputtering. X-ray Photo-electron Spectroscopy(XPS) shows that the peaks of both Zirconia and Yittria shift towards higher bending energy for the case of Atomic Layer deposition and thus are more strongly attached to the substrate. Later, Nyquist plot was used to compare the conductivity of Yittria Stabilized Electrolyte for both cases. The conductivity at $300^{\circ}C$ for Atomic Layer Deposited Yittria Stabilized Zirconia is found to be $5{\times}10^{-4}S/cm$ while that for sputtered Yittria Stabilized Zirconia is $2{\times}10^{-5}S/cm$ at the same temperature. The reason for better performance for Atomic Layered YSZ is believed to be the Nano-structured layer fabrication that aids in along the plane conduction as compared to the columnarly structured Sputtered YSZ.

• 한국세라믹학회지
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• 제23권1호
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• pp.13-20
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• 1986

Zirconia soild electrolytes containing 4~10mol% of yttria were prepared by wet-blending of oxides and rea-ction-sintering, Sinterbility and degree of stabilization were optimized for the development of oxygen sensor. Fracture strength thermal expansion coefficient electrical conductivity and galvanic potential were measured and discussed with respect to the amount of ytria addition phase transformation microstructure and degree of stabilization. It was found that sintering and stabilization occurred when the composition was designed to be near the boundary region of $ZrO_2-Y_2O_3$ binary system. In such away a good zirconia solid electrolyte suitable for oxygen sensor could be developed.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권3호
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• pp.31-35
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• 2016

본 논문은 원자층 증착법을 이용해 증착된 YSZ 박막을 산화 세륨계 전해질 기반 고체 산화물 연료전지의 연료극 중간층으로 적용한 결과를 보여준다. $500^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 산화 세륨계 전해질의 전기전도도가 상승하여 이를 전해질로 사용한 고체 산화물 연료전지의 개회로 전압이 하강하고 성능이 저하된다. 원자층 증착법을 이용해 연료극 측 전해질 표면에 증착된 YSZ 박막은 얇은 두께(60 nm)에도 불구하고 산화 세륨계 전해질 표면을 완벽하게 도포함으로써, 전해질을 관통하는 전자의 흐름을 막아 개회로 전압을 최대 20%까지 상승시켰다. 이를 통해 $500^{\circ}C$에서의 최대 전력 밀도는 52%가 상승하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권12호
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• pp.788-795
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• 2008

An electrolyte supported SOFC cell was tested at $800^{\circ}C$ in air for 3600 h with an applied current density of $200\;mA/cm^2$ to examine possible cathode degradation issues. A scandium- stabilized zirconia (ScSZ) with additional manganese doping (ScSZ: Mn) was used as electrolyte. A strontium and copper-doped lanthanum ferrite (LaSrCuFe) and platinum were used as cathode and quasi-anode material, respectively. The DC resistance was logged over the complete testing period. Additionally, impedance spectroscopy was used from time to time to track changes of the cell in-situ. Post-test analysis of the cell using methods like scanning electron microscopy imaging and other electrochemical testing methods allow the identification of different degradation sources. The results indicate a promising combination of electrolyte and cathode material in terms of chemical compatibility and electrical performance.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 1999년도 제2회 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.56-56
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• 1999

• 멤브레인
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• 제15권4호
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• pp.349-354
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• 2005

이트리아 안정화 지르코니아(yttria stabilized zirconia, YSZ)를 전해질로 선정하여 소결조건에 따른 열적 안정성과 전기적인 특성을 분석하였다. SEM사진으로 소결온도가 증가할수록 입자가 커지므로 상대적으로 기공은 줄어드는 것을 보였고 입자크기에 따른 영향을 확인하였다. 전기적 특성을 알아보고자 2단자법(2-probe method)으로 $800\~1000^{\circ}C$의 오도에서 교류 임피던스 측정을 통하여 전해질 내의 저항과 전기전도도 측정으로 입자 내부 저항 및 전기적 성능을 평가하였다. 소결온도가 $1400^{\circ}C$일 때 건식법과 습식법에서 밀도는 각각 6.13, 6.25 $g/cm^3$이며, 상대밀도는 각각 98, 99$\%$였다. 소결온도가 올라갈수록 저항은 낮아지고, 전도도는 커지는 것을 확인할 수 있으며, 건식 및 습식법으로 제작한 전해질의 전기전도도는 $10000^{\circ}C$에서 각각 $8.8\times10^{-2},\;11\times10^{-2}$ S/cm이었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.331-337
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• 2017

Thermal batteries, reserve power source, is activated by melting of molten salt at the temperature range of $350{\sim}550^{\circ}C$. To immobile the molten state electrolyte when the thermal battery is activated, the binder must be added in electrolyte. Usually, molten salts include 30~40 wt% of MgO binder to ensure electrical insulation as well as safety. However, the conventional MgO binder tends to increase ionic conductive resistance and thus the inclusion of the binder increases the total impedance of the battery. This paper mainly focused on the study of yttria stabilized zirconia (YSZ) as an alternative binder for molten salt. The chemical stability between the molten salt and YSZ is measured by XRD and DSC. And the sufficient path for ionic conduction on molten salt could be confirmed by the enhanced wetting behavior and the enlarged pore size of YSZ. The electrochemical properties were analyzed using single cell tests so that it showed the outstanding performance than that using MgO binder.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1998년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.91-91
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• 1998

• 한국세라믹학회지
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• 제38권9호
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• pp.834-838
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• 2001

고체 전해질로 많이 사용되는 이트리아로 안정화된 입방정형(cubic) 지르코니아의 기계적 강도를 향상시키기 위하여, 단사형(monoclinic) 지르코니아(m-$ZrO_2$)를 원료로 지르코니아　 안정화시키는 이트리아와 지르코니아의 낮은 기계적 강도를 향상시켜 주기 위한 알루미나를 Yag($Y_3Al_5O_{13}$)졸의 형태로 첨가하여, 졸 형태로 첨가된 이트리아와 알루미나가 입방정 지르코니아 소결체의 기계적, 전기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 17.8 wt% Yag(6.3mol% $Y_2O_3$)가 첨가된 경우 파괴인성은 3.62MPa${\cdot}m^{1/2}$, 파괴강도는 447MPa로 8mol%의 이트리아로 안정화된 지르코니아(TZ8Y)의 1.44MPa${\cdot}m^{1/2}$, 270MPa에 비하여 기계적 특성이 현저히 향상되었으나, 950$^{\circ}$C, 공기분위기에서의 전기전도도는 0.057${\Omega}^{-1}cm^{-1}$로 TZ8Y에 비해 반 정도로 낮아졌으며, 21.6wt% Yag(8.0mol% $Y_2O_3$)가 첨가된 경우에는 파괴인성은 2.93MPa${\cdot}m^{1/2}$, 파괴강도는 388MPa로 TZ8Y에 비하여 향상되었고, 전기전도도는 0.076${\Omega}^{-1}cm^{-1}$을 나타내었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.997-998
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• 2011