公开(公告)号：KR100348718B1

公开(公告)日：2002-08-14

申请号：KR1019990048478

申请日：1999-11-04

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 홍성안 ,  오인환 ,  임태훈 ,  남석우 ,  하흥용 ,  강범석

IPC: H01M8/14

CPC classification number: Y02E60/526

Abstract: 본발명은 Li/Na 탄산염혼합분말, 에탄올용매, 결합제, 가소제, 분산제및 소포제를포함하는분말슬러리를테이프캐스팅법으로성형하고건조시켜서용융탄산염연료전지 (molten carbonate fuel cell, 이하 MCFC)용전해질그린시트를제조하는방법에관한것이다. 또한, Li/Na 전해질을포함하는용융탄산염연료전지의전처리를포함한운전방법에관한것이다. 본발명의 Li/Na 전해질그린시트의제조방법에따르면, 용매로서에탄올을사용함으로써인체에유해한용매를사용하지않고도캐소드의용해속도를감소시키고, 증발에의한손실이적으며, 열팽창계수가작은동시에이온전도도가큰 양질의 Li/Na 전해질그린시트를제조할수 있다. 또한, 본발명의 Li/Na 전해질이포함된용융탄산염연료전지의운전방법에따라용융탄산염연료전지를전처리하고운전함으로써금속재료로만들어진집전판및 분리판의부식및 이에의한전해질소모와전지성능저하를방지할수 있고, Li/Na 전해질이가진고유의장점을모두이용할수 있다.

公开(公告)号：KR100350364B1

公开(公告)日：2002-08-28

申请号：KR1019990046261

申请日：1999-10-25

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 홍성안 ,  오인환 ,  임태훈 ,  남석우 ,  하흥용 ,  강범석 ,  이광수

IPC: H01M8/02

CPC classification number: Y02P70/56

Abstract: 본발명은용융탄산염연료전지 (molten carbonate fuel cell, 이하 MCFC)에사용되는매트릭스 (matrix) 및그 제조방법에관한것이다. MCFC용매트릭스제조시단섬유의세라믹섬유를첨가함으로써, MCFC의장기운전시에발생할수 있는탄산염의상변화에따른매트릭스의균열발생및 그에따른탄산염의손실을방지할수 있고, 재용융된탄산염이전극과매트릭스에서원활하게재분포될수 있도록매트릭스자체의강도가증진된고성능의용융탄산염연료전지가구축될수 있다.

公开(公告)号：KR100519938B1

公开(公告)日：2005-10-11

申请号：KR1020010067917

申请日：2001-11-01

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 홍성안 ,  오인환 ,  임태훈 ,  남석우 ,  하흥용 ,  윤성필 ,  한종희 ,  강범석

IPC: H01M4/86

CPC classification number: H01M4/8885 ,  H01M4/8621 ,  H01M4/8657 ,  H01M2004/8684 ,  H01M2008/147 ,  Y02E60/526

Abstract: 본 발명은 용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell; MCFC)용 연료극 및 그를 포함한 MCFC에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 MCFC용 연료극은 기공면이 다공성 세라믹 막으로 코팅된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 MCFC용 연료극 및 이를 포함한 MCFC를 이용하면, MCFC의 전해질인 용융탄산염에 대한 연료극의 젖음성을 향상시키고 전해질 담지량을 증가시킴으로써, 과량의 전해질이 공급되어도 공기극 측의 플러딩이 발생하지 않도록 방지하며, MCFC의 장기 운전시 발생할 수 있는 용융탄산염의 증발 및 부식 등에 의한 전해질 소모와 그에 따른 전지 성능 저하를 억제할 수 있다. 또한, 본 발명은 연료극의 기공의 크기를 변화시키지 않음으로써 미세구조를 유지하여 연료극의 기체 확산 저항을 유발시키지 않는 효과가 있다. 따라서, 궁극적으로는 MCFC의 장기간 운전시 발생하는 전해질의 소모를 방지함으로써 안정한 성능을 유지한 채 MCFC를 장기간 운전시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 본 실시예에서 사용한 Ni, Ni-Cr 및 Ni-Al 합금 전극 뿐만 아니라, 최근 MCFC 연료극 재료로 부상하고 있는 Ni-기초 합금이나 금속간 화합물 전극의 경우에도 그대로 적용될 수 있으므로 연료극의 재료에 상관없이 연료극의 장기적 성능의 향상에 기여할 수 있다.

公开(公告)号：KR1020030036964A

公开(公告)日：2003-05-12

申请号：KR1020010067917

申请日：2001-11-01

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 홍성안 ,  오인환 ,  임태훈 ,  남석우 ,  하흥용 ,  윤성필 ,  한종희 ,  강범석

IPC: H01M4/86

CPC classification number: H01M4/8885 ,  H01M4/8621 ,  H01M4/8657 ,  H01M2004/8684 ,  H01M2008/147 ,  Y02E60/526

Abstract: PURPOSE: Provided is an anode which has the inner surface of pore coated with porous ceramic film, shows improved wettability to electrolyte, and prevents the consumption of electrolyte, and thus can stably retain an excellent capability of battery when the battery works for a long time. CONSTITUTION: The anode for molten carbonate fuel cell comprising an anode, an electrolyte and a cathode, is characterized in that the anode has pore side coated with porous ceramic film. The anode consists of any one selected from the group consisting of pure Ni, Ni-containing metal mixture, Ni-containing alloy, and Ni-containing metal compound. The porous ceramic film is formed from any sol selected from the group Al oxide, Ce oxide, Zr oxide, Al hydroxide, Ce-hydroxide, and Zr hydroxide. The porous ceramic film is formed by sol gel process comprising the steps of impregnating the anode with ceramic sol and drying the anode.

Abstract translation: 目的：提供具有多孔陶瓷膜的内表面的阳极，显示出对电解质的润湿性的改善，并且防止电解质的消耗，因此当电池长时间工作时，可以稳定地保持电池的优异性能 。 构成：包含阳极，电解质和阴极的熔融碳酸盐燃料电池的阳极的特征在于阳极具有多孔陶瓷膜的孔侧。 阳极由选自纯Ni，含Ni金属混合物，含Ni合金和含Ni金属化合物组成的组中的任一种构成。 多孔陶瓷膜由选自Al氧化物，Ce氧化物，Zr氧化物，Al氢氧化物，Ce-氢氧化物和Zr氢氧化物的任何溶胶形成。 多孔陶瓷膜是通过溶胶凝胶法形成的，其包括用陶瓷溶胶浸渍阳极并干燥阳极的步骤。

公开(公告)号：KR1020010045255A

公开(公告)日：2001-06-05

申请号：KR1019990048478

申请日：1999-11-04

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 홍성안 ,  오인환 ,  임태훈 ,  남석우 ,  하흥용 ,  강범석

IPC: H01M8/14

CPC classification number: Y02E60/526

Abstract: PURPOSE: Provided are a process for producing a Li/Na electrolyte green sheet for a molten carbonate fuel cell(MCFC) and a method for pretreating and operating the MCFC containing the Li/Na electrolyte. CONSTITUTION: The Li/Na electrolyte green sheet is produced by the process comprising the steps of: ball-milling 100pts.wt. of a carbonate mixture powder comprising Li2CO3 and Na2CO3, 10-20pts.wt. of a binder, 10-20pts.wt. of a plasticizer, 1-2pts.wt. of a dispersing agent, 1-2pts.wt. of an antifoaming agent, and 50-100pts.wt. of ethanol solvent to prepare powdery slurry; tape-casting the powdery slurry; drying at a temperature of 40-90 deg.C. The method for pretreating and operating the MCFC containing the Li/Na electrolyte includes the steps of: supplying air at an ordinary temperature-300 deg.C, a mixture gas containing carbon dioxide and 5M of hydrogen at 300-650 deg.C, and a mixture gas comprising the hydrogen, the carbon dioxide, and steam after the temperature reaches 650 deg.C to an anode of the MCFC; supplying the air at an ordinary temperature-450 deg.C, inert gas or a mixture gas containing the inert gas and less than 10M of the hydrogen at 450-650 deg.C, and a mixture gas comprising the air and the carbon dioxide after the temperature reaches 650 deg.C to a cathode of the MCFC.

Abstract translation: 目的：提供一种用于生产熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）的Li / Na电解质生片的方法以及用于对含有Li / Na电解质的MCFC进行预处理和操作的方法。 构成：Li / Na电解质生片通过包括以下步骤的方法生产：球磨100pts.wt。 的包含Li 2 CO 3和Na 2 CO 3的碳酸盐混合物粉末，10-20pts.wt。 的粘合剂，10-20pts.wt。 的增塑剂，1-2pts.wt。 的分散剂，1-2pts.wt。 的消泡剂，和50-100pts.wt。 的乙醇溶剂制备粉状浆料; 流延粉末浆料; 在40-90℃的温度下干燥。 用于预处理和操作含有Li / Na电解质的MCFC的方法包括以下步骤：在300-650℃的常温-30℃下，将含有二氧化碳和5M氢气的混合气体供应空气，以及 在与MCFC的阳极温度达到650摄氏度之后，包括氢，二氧化碳和蒸汽的混合气体; 在450-650摄氏度的常温450℃，惰性气体或含有惰性气体和小于10M的氢气的混合气体中提供空气，以及包含空气和二氧化碳的混合气体 温度达到650摄氏度到MCFC的阴极。

公开(公告)号：KR1020010038320A

公开(公告)日：2001-05-15

申请号：KR1019990046261

申请日：1999-10-25

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 홍성안 ,  오인환 ,  임태훈 ,  남석우 ,  하흥용 ,  강범석 ,  이광수

IPC: H01M8/02

CPC classification number: Y02P70/56

Abstract: PURPOSE: A ceramic fiber-reinforced matrix for a molten carbonate fuel cell and a method for manufacturing the same are provided which restrains cracks of matrix due to the thermal cycling that can be generated during the long term running of the molten carbonate fuel cell and the resulting deterioration of the cell. CONSTITUTION: The method for manufacturing the fiber-reinforced matrix for a molten carbonate fuel cell comprises the steps of preparing a slurry by ball milling the mixture after mixing LiAlO2 powder, dispersant, antifoaming agent and solvent; adding binder, plasticizer and ceramic fiber to the prepared slurry, mixing the materials, and ball milling the mixture; degassing the ball milled slurry; and drying after molding the degassed slurry in a tape casting process, wherein the LiAlO2 powder is selected from the group consisting of γ-LiAlO2, β-LiAlO2 and α-Al2O3, the LiAlO2 powder is a mixture of LiAlO2 HSA (high surface area) having a size of 5 microns or less and LiAlO2 LSA (low surface area) having a size of 10 microns or less, and the LSA is 10 to 30 weight parts based on the 100 weight parts of fiber and powder, wherein the ceramic fiber is selected from the group consisting of α-Al2O3, γ-LiAlO2, β-LiAlO2, α-LiAlO2, LiZrO3, Y2O3 stabilized ZrO3, LiTaO3, LiNbO3 and CeO2, and used in an amount of 5 to 20 weight parts based on 100 weight parts of powder and fiber, and wherein 10 to 40 weight parts of binder, 10 to 40 weight parts of plasticizer, 1 to 5 weight parts of antifoaming agent, 1 to 2 weight parts of dispersant and 150 to 250 weight parts of solvent are used based on 100 weight parts of powder and fiber.

Abstract translation: 目的：提供一种用于熔融碳酸盐燃料电池的陶瓷纤维增强基体及其制造方法，其抑制由于在熔融碳酸盐燃料电池的长期运行期间可能产生的热循环，从而抑制基体的裂纹 导致电池劣化。 构成：用于制造熔融碳酸盐燃料电池的纤维增强基质的方法包括以下步骤：在混合LiAlO 2粉末，分散剂，消泡剂和溶剂之后通过球磨该混合物制备浆料; 向制备的浆料中加入粘合剂，增塑剂和陶瓷纤维，混合材料，并对混合物进行球磨; 对球磨浆进行脱气; 并在成型后将脱气后的浆料干燥，其中LiAlO 2粉末选自γ-LiAlO 2，β-LiAlO 2和α-Al 2 O 3，LiAlO 2粉末是LiAlO 2 HSA（高表面积） 具有5微米或更小的尺寸和尺寸为10微米或更小的LiAlO 2 LSA（低表面积），并且LSA基于100重量份纤维和粉末为10至30重量份，其中陶瓷纤维为 选自α-Al 2 O 3，γ-LiAlO 2，β-LiAlO 2，α-LiAlO 2，LiZrO 3，Y 2 O 3稳定的ZrO 3，LiTaO 3，LiNbO 3和CeO 2，并且以基于100重量份的5至20重量份 的粉末和纤维，并且其中使用10至40重量份的粘合剂，10至40重量份的增塑剂，1至5重量份的消泡剂，1至2重量份的分散剂和150至250重量份的溶剂 在100重量份的粉末和纤维上。