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펄스도금된 팔라듐 도금층에서 수소 흡수반응에 대한 연구
송락현,변수일,김창하 대한금속재료학회(대한금속학회) 1990 대한금속·재료학회지 Vol.28 No.11
The hydrogen entry into pulse-plated palladium deposits on copper and iron has been investigated as a function of pulse current parameters such as duty cycle and average current density. The maximum cathodic current efficiency of palladium plating on copper was found to appear at the duty cycle of 60% and the average current density of 2 ㎃ ㎝^(-2). Hydrogen extraction and permeation tests indicate that the amount of hydrogen absorbed into the palladium deposits on copper and iron decreased with decreasing duty cycle due probably to a decrease in the input hydrogen concentration at the deposit surface during the palladium plating. The palladium deposit on iron provides a catalytic effect rather than a barrier effect on the hydrogen entry into the deposit. From impedance measurements it is concluded that the resistance to hydrogen reduction is larger than that to hydrogen oxidation at the surface of the palladium deposit on copper. This is based upon hydrogen adsorption on the surface of the palladium deposits.
고체산화물 연료전지용 (Ca, Sr) 도핑된 LaCrO3계 세라믹 연결재 코팅층의 특성 연구
송락현,백동현,이길용 한국전기화학회 2005 한국전기화학회지 Vol.8 No.4
본 연구는 Pechini법을 이용하여 Ca과 Sr이 도핑된 LaCrO3계의 La0.6Ca0.41CrO3 (LCC41), La0.8Sr0.05Ca0.15CrO3 (LSCC), La0.75Ca0.27CrO3 (LCC27) 분말들을 제조하여, 분말의 소결 특성 및 코팅층의 특성을 조사하였다. 제조된 LCC41, LSCC, LCC27 분말은 각각 0.6, 0.9, 1.5 ㎛의 평균 입자크기를 가졌으며, LCC41의 경우 1400 ℃에서 98% 이상의 소결 밀도를 나타내었다. 연료극 지지체상에 LSCC 코팅은 LCC41층에 있는 Ca의 이동을 어느 정도 억제하는 역할을 하는 것으로 나타났다. 대기 용사 코팅된 LCC27은 치밀한 코팅막을 형성하였으며, 이 코팅층 위에 LCC41을 습식 코팅할 경우 더욱 치밀하고 높은 전기전도도를 갖는 코팅막을 얻을 수 있었다. 용사코팅된 LCC27, 습식 코팅된 LCC41는 높은 전기전도도를 나타내었으나, LSCC의 경우 낮은 소결성으로 인해 전기전도도가 작게 나타났다.
연료극 지지체식 고체산화물 연료전지용 고성능 공기극 제조 및 특성 연구
송락현,Song, Rak-Hyun 한국전기화학회 2005 한국전기화학회지 Vol.8 No.2
고체산화물 연료전지의 작동온도를 낮추고 셀의 출력 밀도를 향상시키기 위해 연료극 지지체식 셀을 제조하고 공기극의 구조를 개선시켜 그 특성을 조사 분석하였다. 셀 제조는 습식법에 의해 이루어졌으며, 제조된 연료극 지지체상에 전해질을 코팅하고 최종적으로 공기극을 코팅하였다. 제조된 셀은 $8mol\%\;V_2O_3$로 안정화된 $ZrO_2(YSZ)$ 전해질 층 및 Ni/YSZ 연료극 지지체로 이루어졌으며, 공기극은 $(La_{0.85}Sr_{0.15})_{0.9}MnO_{3-x}(LSM),\;LSM/YSZ(LY)$ 복합체, $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3{LSCF)$를 두층 또는 3층으로 두께를 변화시키면서 코팅하였다 임피던스로 전기화학적 특성을 조사하였으며, $3\%$수분을 함유한 수소와 공기로 $800^{\circ}C$ 이하에서 단전지의 성능을 평가하였다 작동온도 $800^{\circ}C$에서, $LY\;9{\mu}m/LSM\;9{\mu}m/LSCF\;17{\mu}m$의 다층이 코팅된 전지가 $590mW/cm^2$로 가장 좋은 성능을 나타냈으며, $0.244{\Omega}cm^2$로 가장 작은 분극저항을 가졌다. 측정된 임피던스 결과, 공기극의 분극저항이 3층 코팅된 셀의 경우 가장 작게 나타났음을 확인하였으며, 이것은 LY복합전극에 의한 전극 계면 저항 감소뿐 만 아니라 LSCF에 의한 공기극의 산소환원 반응의 전하이동 저항이 감소하였기 때문인 것으로 해석된다. Anode-supported solid oxide fuel cell (SOFC) was investigated to increase the cell power density at intermediate temperature through control of the cathode structure. The anode-supported SOFC cell were fabricated by wet process, in which the electrolyte of $8mol\%\;Y_2O_3-stabilized\;ZrO_2 (YSZ)$ was coated on the surface of anode support of Ni/YSA and then the cathode was coated. The cathode has two- or three- layered structure composed of $(La_{0.85}Sr_{0.15})_{0.9}MnO_{3-x}(LSM),\;LSM/YS$ composite (LY), and $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3{LSCF)$ with different thickness. Their single cells with different cathode structures were characterized by measuring the cell performance and ac impedance in the temperature range of 600 to $800^{\circ}C$ in humidified hydrogen with $3\%$ water and air. The cell with $LY\;9{\mu}m/LSM\;9{\mu}m/LSCF\;17{\mu}m$ showed best performance of $590mW/cm^2$, which was attributed to low polarization resistance due to LY and to low interfacial resistance due to LSCF.
연료극 지지체식 원통형 고체산화물 연료전지의 성능 특성
송락현,송근숙,Song Rak-Hyun,Song Keun-Suk 한국재료학회 2004 한국재료학회지 Vol.14 No.5
To improve the conventional cathode-supported tubular solid oxide fuel cell (SOFC) from the viewpoint of low cell power density, expensive fabrication process and high operation temperature, the anode-supported tubular solid oxide fuel cell was investigated. The anode tube of Ni-8mol% $Y_2$O$_3$-stabilized $ZrO_2$ (8YSZ) was manufactured by extrusion process, and, the electrolyte of 8YSZ and the multi-layered cathode of $LaSrMnO_3$(LSM)ILSM-YSZ composite/$LaSrCoFeO_3$ were coated on the surface of the anode tube by slurry dip coating process, subsequently. Their cell performances were examined under gases of humidified hydrogen with 3% water and air. In the thermal cycle condition of heating and cooling rates with $3.33^{\circ}C$/min, the anode-supported tubular cell showed an excellent resistance as compared with the electrolyte-supported planar cell. The optimum hydrogen flow rate was evaluated and the air preheating increased the cell performance due to the increased gas temperature inside the cell. In long-term stability test, the single cell indicated a stable performance of 300 mA/$\textrm{cm}^2$ at 0.85 V for 255 hr.