Abstract:
본 발명은, 고체산화물 연료전지에 사용되는 엘에슬엠-와이에스젯(LSM-YSZ) 혼합물을 글리신 질산염법으로 동시 합성하는 방법과 그에 따른 LSM-YSZ 혼합물에 관한 것이다. 본 발명의 합성 방법은, La 질산염, Sr 질산염, Mn 질산염, Y 질산염 및 Zr 질산염을 증류수에 용해하여 출발용액을 얻는 단계와; 출발용액에 적정량의 글리신을 용해하는 단계와; 글리신이 용해된 출발용액을 가열하여 자발발화에 의해 분말상 혼합물을 형성시키는 단계와; 혼합물을 650∼1200℃ 온도 범위에서 하소하는 단계 등의 순차적인 과정들로 이루어지며, 이러한 방법에 의해 합성된 분말상의 LSM-YSZ 혼합물은, 100∼200nm 크기의 입도를 가진다. 본 발명의 LSM-YSZ 혼합물은, 나노 사이즈의 입자들이 잘 분산됨으로써 삼상게면이 증가하여 공기극의 성능이 향상되는 이점이 있으며, 입자들이 다공질 구조를 가짐으로써, 가스 확산이 용이한 장점이 있다. 그리고, 본 발명의 방법은, 상대적으로 낮은 온도에서 간단한 방법으로 합성할 수 있기 때문에 제조 비용이 현저히 절감되는 장점이 있다. 연료전지, 고체산화물 연료전지, YSZ, LMS, GNP, 글리신
Abstract:
A method for simultaneous preparation of nanosized LSM-YSZ mixture for a solid oxide fuel cell is provided to improve the quality of a cathode by virtue of well dispersion of nanoparticles, to facilitate gas diffusion through the porous structure of the particles, and to improve the cost efficiency. A method for simultaneous preparation of nanosized LSM-YSZ mixture for a solid oxide fuel cell comprises the steps of: determining stoichiometric amount of La(NO3)3.6H2O, Sr(NO3)2, Mn(NO3)2.4H2O, Y(NO3)3.6H2O and Zr(NO3)2.5H2O so as to satisfy the formula of [0.765La(NO3)36H2O + 0.135Sr(NO3)2 + 1 Mn(NO3)24H2O + 2.3767C2H5NO2 -> (La0.85Sr0.15)0.9MnO3 + 4.753CO2 + 14.532H2O + 3.471N2; and 0.92ZrO(NO3)36H2O + 0.16Y(NO3)36H2O + 0.089C2H5NO2 ->(ZrO2)0.92(Y2O3)0.08 + 0.178CO2 + 6.702H2O + 1.204N2], and dissolving the materials into distilled water to provide a parent solution; dissolving glycine into the parent solution in a stoichiometric amount determined to satisfy the above formula; heating the glycine-containing parent solution to produce a powder mixture by self-ignition; and calcining the mixture at 650-1200 deg.C.