단실형 마이크로 고체 산화물 연료전지의작동특성 전산모사 (Performance Modeling of Single-Chamber Micro SOFC)

서지정보

· 발행기관 : 한국세라믹학회
· 수록지 정보 : 한국세라믹학회지 / 42권 / 12호 / 854 ~ 859페이지
· 저자명 : 차정화, 이종호, 이해원, 정용재, 김주선, 정찬엽

초록

마이크로 중온형 고체 산화물 연료전지의 작동특성은 거시 모델링에 기반을 둔 전산모사를 통해 예측 될 수 있다. 본 연구에서 사용된 시스템은 ceria 기반의 전해질 양면에 복합 물질로 된 전극이 평행하게 위치한 구조와 전해질 위에 전극이 간격을 두고 위치한 구조의 두 가지 형태로 입사되는 기체는 수소와 공기의 혼합기체로 설정하였다. SOFC 의 작동특성을 나타내는 분극 곡선은 ohmic loss, activation loss, concentration loss 을 구해서 얻어질 수 있고, 각각의 손실은 유체의 속도와 확산, 산소이온의 전도 등의 다중물리현상을 유한요소 법으로 해석함으로써 얻을 수 있다. 전극간 거리, 전해질의 두께 등의 구조적인 변수를 변화시키며 고체 산화물 연료전지의 작동특성을 정량적으로 관찰하였다.

영어초록

Performance of micro scale intermediate temperature solid oxide fuel cell system has been successfully evaluated by computer simulation based on macro modeling. Two systems were studied in this work. The one is designed that the ceria-based electrolyte placed between composite electrodes and the other is designed that electrodes alternately placed on the electrolyte. The injected gas was composed of hydrogen and air. The polarization curve was obtained through a series of calculations for ohmic loss, activation loss and concentration loss. The calculation of each loss was based on the solving of mathematical model of multiphysical-phenomena such as ion conduction, fluid dynamics and diffusion and convection by Finite Element Method (FEM). The performance characteristics of SOFC were quantitatively investigated for various structural parameters such as distance between electrodes and thickness of electrolyte.

참고자료

· 없음