연료 전지란?
1. 연료전지(Fuel Cell)란 전기화학반응에 의해 연료가가지고 있는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 전기화학 장치.
2. 연료전지는 그 이름에서
보듯이 전지와 엔진의
성격을 동시에 지니고
있다고 볼 수 있다.
SOFC의 등장
석유 자원의 고갈
-석유는 2010
☐ 서론
세계 에너지 수요가 산업의 발전과 인구증가에 따라 계속해서 증가하는 추세에 있다. 그런데 현재 주요 에너지원인 화석연료의 고갈 및 환경오염에 따른 지구 온난화 등이 문제가 됨에 따라, 친환경적이면서 효율이 높은 고체산화물 연료전지(SOFC Solid Oxide Fuel Cell)의 중요성이 강조되고
여러 가지 전지의 발생전력과 효율을 비교 해 놓은 표.
SOFC의 큰 발생전력과 고효율에 관심을 가짐. 실제로 대형전력이 요구되는 자동차 산업 등에 쓰이고 있음을 알게 됨.
우리나라의 자동차 시장 점유율이 높아지고 있는 추세에 발 맞추어, SOFC 분야에서도 경쟁력을 확보하기 위해
주제로 선정.
Chemical energy Electrical energy
Characteristic
Chemical reaction
-use oxidation
-supply fuels and oxygen from outside
-emission products to outside
Fossil fuel is limited
Fossil fuel is the main reason of global warming
The rate of energy dependence on imports is 96.8%
Increase energy import price by increasing international oil
SOFC 원리
산화제와 연료를 전기화학적으로 반응시켜 전기와 열을 발생
연료의 연소로 발생하는 열에너지를 기계적 에너지로
변환시킨 후 다시 전기에너지를 생산하는 기존방식과의
차이점
원통형 SOFC
한쪽 끝이 막힌 다공성 공기극 지지체 위에 고밀도의
전해질과 연료극을 코팅한
SOFC 고체산화물 연료전지)
고체산화물 연료전지는 안정화 지르코니아(YSZ, Yttria stabilized zircornia)를 전해질로 하는 방식의 개발이 추진되고 있다. 따라서 액체 전해질 사용에 따른 누설의 문제가 없어 용융 탄산염 연료전지에 비해 안정하다. 고체 산화물 연료전지는 기체와 고체가 직접 맞닿아 있는
<SOFC란 ?>
Solid Oxide Fuel Cell의 약자로 고체 산화물형 연료전지
- 양극재료 (Cathode materials)
환원 시 높은 전기전도도를 가져야 하며, 연료 연소 시 촉매 반응이 일어나야 한다. 전해질과의 계면에서 화학적 안정성이 있어야 한다.
- SOFC의 장점 & 단점
장점 : Anode가 CO poisoning에 영향 받지 않고 Pt와 같은
‘온실가스 배출권의 할당 및 거래에 관한 법률안’
2012년 5월 2일 18대 국회 통과!
연 12만5000 CO₂t 이상 배출업체
연 2만5000 CO₂t 이상 사업장(의무적용)
☞ 2015년1월 1일부터 본격 시행
우리나라도 더 이상 남의 일이 아니게 되었습니다.
DIR-SOFC
(Direct Internal Reforming - Solid Oxide Fuel C
Discharge electricity?
->No need to charge
Low temperature operation?
-> Min. 600 ℃
Only H2 for fuel?
-> Carbohydrates
Stable at high T and oxidation-reduction condition
High ionic conductivity
Low electronic conductivity
Perovskite or Flourite structure
Chemical stability at reduction environment
There is no change of state between normal T and operating T