캐소드 집전체를 구비하는 관형 고체 산화물 연료 전지및 이를 형성하는 방법

• Main Authors: TIMERBULATOV RUSLAN SERGEEVICH, LEVCHENKO EGOR ALEKSANDROVICH, GVOZDKOV ILYA ALEKSEEVICH, SIVAK ALEKSANDR VLADIMIROVICH
• Format: Patent
• Language: Korean
• Published: 21.09.2023
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY

본 발명은 전기 공학 분야, 즉 애노드 지지 전극을 갖는 관형 구조의 고온 고체 산화물 연료 전지(SOFC), 특히 미세관형 SOFC에 관한 것으로 배터리에서 연료 전지들의 후속 스위칭을 위한 효율적인 캐소드 집전체를 구비한 단일 관형 SOFC를 생성하기 위한 것이다. 캐소드 집전체는 캐소드 전극의 외측 표면 또는 전해질과 대향하는 캐소드 전극의 내측 표면 상에 적층된 적어도 하나의 스트립 형태로 금속 분말 및/또는 금속 산화물 및/또는 금속간 화합물의 분말을 기반으로 하는 재료로 만들어지며, 여기서 집전체는 도포되는 표면에 탈착 불가능하게 연결되고 체적 공극률이 10-70%인 다공성 구조를 갖는다. 관형 SOFC의 캐소드 집전체를 형성하는 방법이 제안되며, 이 방법은 입자 크기가 0.5-50μm인 금속 분말 및/또는 금속 산화물 및/또는 금속간 화합물의 분말을 기반으로 하는 조성물을 준비하고, 이를 스트립 형태로 캐소드 전극의 표면에 또는 캐소드 전극에 대향하는 층에 인접한 표면에 도포하며, 그 후, 캐소드 전극의 소결 온도에서 어닐링을 수행하는 것을 포함한다. The invention relates to the field of electrical engineering, namely, to high-temperature solid oxide fuel cells (SOFCs) of a tubular structure with an anode supporting electrode, in particular to microtubular SOFCs, and is intended to create single tubular SOFCs with an efficient cathode current collector for subsequent switching of fuel cells in a battery. The cathode current collector is made of a material based on metal powder and/or powder of metal oxides and/or intermetallic compounds, in the form of at least one strip deposited on the surface of the outer side of the cathode electrode, or on the inner side of the cathode electrode facing the electrolyte, wherein, the current collector isinseparably connected to the surface on which it is applied, and has a porous structure with a volumetric porosity of 10-70%. A method for forming the cathode collector of tubular SOFC is proposed, which includes the preparation of a composition based on metal powder and/or powder of metal oxides and/or intermetallic compounds with a particle size of 0.5-50 mcm, which is applied to the surface of the cathode electrode in the form of strips or to the surface adjacent to layer facing the cathode electrode, after which annealing is carried out at the sintering temperature of the cathode electrode.