SOFC

소개

차세대 전지인 SOFC와 전해질인 YSZ, 그리고 이에 대한 대체전해질들에 대한 레포트 입니다.

목차

1. SOFC(Solid Oxide Fuel Cell)
2. Yttria Stabilized Zirconia

본문내용

1. SOFC(Solid Oxide Fuel Cell)

세대 연료전지로 불리는 고체산화물 연료전지는 산소 또는 수소 이온전도성을 띄는 고체산화물을 전해질로 사용하는 연료전지로써 수소를 연료로 하여 산소의 농도차이를 만들고 이를 구동력으로 삼아 전기를 생산해 내는 것으로 일종의 발전기이다. 고체산화물 연료전지는 현존하는 연료전지 중 가장 높은 온도(700 - 1000 ℃)에서 작동하며, 모든 구성요소가 고체로 이루어져있기 때문에 다른 연료전지에 비해 구조가 간단하고, 전해질의 손실 및 보충과 부식의 문제가 없으며, 귀금속 촉매가 필요 없고 직접 내부 개질을 통한 연료 공급이 용이하다. 또한, 고온의 가스를 배출하기 때문에 폐열을 이용한 열 복합 발전이 가능하다는 장점도 지니고 있다.
일반적인 고체산화물 연료전지는 산소 이온전도성 전해질과 그 양면에 위치한 공기극 (cathode) 및 연료극 (anode)으로 이루어져있다. 작동원리는 공기극에서는 산소의 환원 반응에 의해 생성된 산소이온이 전해질을 통해 연료극으로 이동하여 다시 연료극에 공급된 수소와 반응함으로써 물을 생성하게 되고, 이때, 연료극에서는 전자가 생성되고 공기극에서는 전자가 소모되므로 두 전극을 서로 연결하면 전기가 흐르게 되는 것이다.
에너지 혁명이 불가피한 상황에서 수소가 새로운 에너지원으로 부상할 것이다. 고체산화물연료전지(Solid Oxide Fuel CellㆍSOFC)는 전극과 전해질 모두가 고체산화물로 이루어진 연료전지다. 연료전지는 연료의 산화에 의해서 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 전지로 차세대 에너지원으로 기대되고 있다. 대기오염이 전세계적으로 갈수록 심각해지고 있는데, 이는 석유나 석탄 같은 화석연료를 주 에너지로 쓰기 때문이다. 게다가 다 알다시피 화석연료는 머지않아 고갈되어 2000년대 중반에 채 못 미쳐 수명이 다할 것으로 전문가들은 내다보고 있다. 특히 에너지의 대부분을 수입석유에 의존하고 있는 우리나라는 대비책 마련이 발등의 불이라고 할 수 있다. SOFC는 수소가 산소와 반응할 때 나오는 열을 전기에너지로 변환할 수 있는 장치 중 가장 효율성이 높다. 연료의 화학에너지를 800~1,000도에서 70%이상 효율로 전기 에너지로 변환할 수 있다. 또 오염가스는 전혀 배출하지 않는 완전무공해 연료이다.

참고자료

· http://research.hanwha.co.kr/kor/field/field_new_02.htm
· http://blog.daum.net/slapfeel/7976555
· http://blog.naver.com/segiteckr?Redirect=Log&logNo=60006829591