경진대회소개

SOFC 물성예측 서비스

SOFC MDF 소개

혼합 공정(1~4)
1. 세라믹 원료 / 분말
고상 합성법으로 전극 소재 합성 : 전극 소재 입도분석, 비표면적 기본 물성 측정
초음파 스프레이용 슬러리 제작 : 슬러리 분산도 측정
수집 DATA 원료 조성, 볼밀 rpm, 볼밀 시간, 슬러리 조성 등
코팅 공정 (1~3)
2. 전극 소재 코팅 처리

초음파 스프레이로 버퍼층, 연료극, 공기극 전극 형성

초음파 스프레이 변수에 따라 각 전극의 두께를 조절

수집 DATA 스프레이 횟수, 스프레이 주파수, 스프레이 높이, 기판 온도 등
소결 공정 1
3. 전극 소결 열처리

전극 형성 후 각 전극의 소결 공정

전극의 소결 온도, 소결 시간에 따라 전극의 미세구조 조절

수집 DATA 소결 온도, 소결 유지 시간, 소결 분위기 등
코팅 공정
4. SOFC 단위전지 제품

단위 전지 온도별 전기화학 분석 (최대 출력밀도, 오믹저항, 분극저항)

단위 전지 미세구조, 전극 두께, 기공률 측정

수집 DATA 측정 온도, 가스 등

SOFC 주요 제조공정 및 변수

Ball Milling 공정
LB 공정 (Ball milling)

볼밀 공정으로 인해 초음파 스프레이용 슬러리 제조

Ball Milling 단계별 이미지

혼합 공정 단계
1. 솔루트 계량  2. 용매 투입  3. 혼합  4. 볼밀링

공정 변수 시료양, 지르코니아 볼 양, 용매 투입양, 혼합속도, 혼합 시간
Ultrasonic Spray 공정
US 공정 (Ultrasonic Spray)

초음파 스프레이로 전극 형성

Ultrasonic Spray 과정1 Ultrasonic Spray 과정2 Ultrasonic Spray 과정3
공정 변수 기판온도, Spray 주입속도, 캐리어 가스 압력, Spray gun 속도, 주파수, 횟수, 전극 두께, 공정실 습도 및 온도
초음파스프레이 공정 중 횟수 (전극 로딩양)을 변수로 설정 기판 온도, Spray 주입속도, 캐리어 가스 압력, Spray gun 속도 등 변수
Thermal Treatment 공정
TT 공정 (Thermal Treatment)

최종 소결 이후 완성 된 셀의 전기화학 특성 평가 -> 온도별 (800 oC) 에서 오믹저항, 분극저항, 최대출력 밀도 측정

연속 열처리 공정 실제 설비 연속 열처리 공정 도식

연속 열처리 설비  |  공정 라인 도식화

공정 변수 승온속도, 하강속도, 최대온도, 소결 유지시간, 소결 분위기
시편 물성 오믹저항, 분극저항, 최대 출력밀도

연료전지 셀 구성

연료전지 셀 이미지 Cathode YSZ Anode

연료전지 셀 구성 이미지

버퍼층이 있는 배치 01. Buffer layer → 02. Anode → 03. Cathode → 04. Buffer layer
버퍼층 없는 배치 01. Anode → 02. Cathode
공정 순서
LB-01 → LB-02 → LB-03 → US-01 → US-02 → TT-01 → TT-02 → US-03 → US-04 → TT-03 → TT-04
LB-01 → LB-02 → US-01 → TT-01 → US-02 → TT-02
LB-01 -> LB-02 -> LB-03 -> US-01 -> TT-01 -> US-02 -> US-03 -> TT-02 -> TT-03
LB-01 -> LB-02 -> LB-03 -> LB-04 -> US-01 -> TT-01 -> US-02 -> TT-02 -> US-03 -> TT-03 -> US-04 -> TT-04

연료전지 주요 메커니즘

연료전지 메커니즘 이미지