Abstract:
본 발명은 평판형, 원통형 및 평관형 등 다양한 형태의 고체산화물연료전지 셀-스택을 제작할 때 높은 기체 투과도 및 우수한 기계적 강도를 갖는 다공성 세라믹 지지체 위에 구성소재 전사지를 이용하여 연료극, 연료극 기능층, 전해질, 공기극 기능층, 공기극 및 연결재를 적층하는 방법을 이용한 다전지식 고체산화물 연료전지 셀-스택 제작방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 전사대지 위에 연료전지 구성소재 페이스트를 스크린 인쇄하여 구성소재 전사지를 제작하여 대면적 또는 복잡한 구조를 갖는 연료전지 구성소재 적층에 적용이 용이하다. 또한, 본 발명의 다전지식 고체산화물 연료전지 셀-스택의 경우 내부 연결이 간단하고, 짧은 전류 경로를 가지고 있어 고출력화 및 소형화가 가능한 다전지식 평관형 고체산화물 연료전지를 전사지를 이용 단소, 간단 제작 방법을 제공할 수 있다.
Abstract:
본 발명은 고체산화물 연료전지 셀 구성을 위한 동시소성용 전사지 제조방법 및 이의 제조방법에 의해 제조된 고체산화물 연료전지 셀 구성을 위한 동시소성용 전사지에 관한 것으로, SOFC 셀 제조시 two step의 전극코팅과정 및 소성과정만 하면 셀이 완성될 수 있도록 함으로써 공정시간을 줄여 이로 인한 에너지 절감을 통해 생산원가를 절감할 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 고체산화물 연료전지(SOFC) 셀을 구성하기 위한 동시소성용 전사지 제조방법에 있어서, (a) 선경이 300∼350mesh이고 유제막 두께가 65∼75㎛인 SUS 마스크를 통해 Anode paste를 전사지에 스크린 전사한 다음, 전사된 Anode paste 층의 상부면으로 Anode Functional Layer paste와 Electrolyte paste를 순차적으로 전사하되 20∼40℃의 온도 조건하에서 자연건조시켜 동시소성용 1st 전사지를 제조하는 단계; 및 (b) 선경이 300∼350mesh이고 유제막 두께가 65∼75㎛인 SUS 마스크를 통해 Interconnect paste를 전사지에 스크린 전사한 다음, 전사된 Interconnect paste의 상부면에 Cathode Functional Layer와 Cathode paste를 순차적으로 전사하되 20∼40℃의 온도 조건하에서 자연건조시켜 동시소성용 2nd 전사지를 제조하는 단계로 이루어진다.
Abstract:
본 발명은 저비용으로 고품질의 탄화규소 나노섬유를 대량으로 제조할 수 있는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산처리 과정을 거친 흑연을 열처리하여 팽창흑연을 제조하는 단계(단계 1); 비정질실리카를 유기용매와 혼합하여 균일하게 분산시켜 혼합용액을 제조하는 단계(단계 2); 상기 단계 1로부터 얻어진 팽창흑연을 비정질실리카 용액에 혼합한 후 진공 데시케이터를 이용하여 팽창흑연의 층 사이에 비정질실리카 분말을 삽입하는 단계(단계 3); 및 상기 단계 3에서 얻어진 복합분말을 건조 시킨 후 환원 분위기에서 열처리하여 흑연/탄화규소 나노섬유를 합성하는 단계(단계 4); 상기 단계 4에서 얻어진 복합분말(흑연/탄화규소)을 산화 분위기에서 열처리하여 흑연을 제거하는 단계(단계 5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화규소 나노섬유의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 탄화규소 나노섬유는 직선적인 형태의 고품질 나노섬유로서 저비용의 팽창흑연과 비정질 실리카를 이용하여 제조공정이 간단하여 비용이 적고 대량으로 제조가 가능한 탄화규소 나노섬유를 제공한다. 따라서 복합재료 등의 다양한 분야에 응용할 수 있으며 우수한 전기적 특성으로 트랜지스터 등의 전기적 구성 요소들로도 유용하게 사용할 수 있다.
Abstract:
본 발명은 리튬이온이차전지용 음극인 티탄산리튬(Li 4 Ti 5 O 12 )을 나노 구형 화이버로 제조하고 그 성능을 향상시키는 방법에 관한 것으로 사염화티탄(TiCl 4 )을 이용하여 수열합성법으로 나노 구형 화이버 티탄산리튬을 합성하여 비표면적을 크게하고 분산을 잘 하여 전극과 전해질의 접촉면적을 향상시키고 또한 나노 화이버를 등가압성형으로 구형화하여 고밀도화 함과 동시에 카본코팅하여 전기전도성을 향상시킴으로써 리튬이온이차전지의 출력, 장수명, 충방전 그리고 안정성을 획기적으로 개선하는 것이다. 상세히 언급하면 사염화티타늄(TiCl 4 )에 착염제로 하이드록시프로필셀룰로오즈(HPC:Hydroxypropyl cellulose)를 투입하여 티타늄착염을 형성한 후, 티타늄착염 수용액에 암모니아수(NH 4 OH)를 첨가하여 수산화티타늄 전구체(Ti precursor)를 합성한 후 이 수산화티타늄전구체를 열처리 하여 아나타제형 이산화티타늄(TiO 2 )을 제조한다. 이 아나타제형 이산화티타늄과 수산화나트륨을 혼합하여 수열합성법으로 티탄산나트륨으로 합성한 후 나트륨을 염산으로 이온교환하여 하이드로겐 티타네이트 나노화이버를 제조한 후 여기에 수산화리튬 또는 탄산리튬을 첨가 혼합하여 재 수열 합성법으로 나노 화이버의 수산화하이드로겐 티탄산리튬(Li 1.81 H 0.19 Ti 2 O 5· 2H 2 O)을 제조 한 후, 이를 아세톤의 분산제를 사용, 분산한 후 올레산 (Oleic acid)을 첨가하여 표면에 코팅 한 후 등가압성형하여 고온 열처리 함으로써 나노 구형 화이버 티탄산리튬(Li 4 Ti 5 O 12 )을 제조한 것을 특징으로 한다. 본 발명서에서 제조한 나노 구형 화이버 티탄산리튬은 기존의 티탄산리튬산화물 분말, 튜브 및 화이버보다 탭 밀도가 7%이상 증가하였고, 용량이 첫 cycle에서 151%, 50 cycle후에는 136% 증가되었고, 출력특성도 50% 이상 획기적으로 개선되었다. 이는 고속 충방전이 가능하고 비가역 반응이 거의 존재하지 않아 플러그인 또는 하이브리드 전기자동차용 리튬이온이차전지의 음극 재료로 사용될 것이다.