이트리아 안정화 지르코니아 바인더에 의한 열전지 전기화학적 특성

김지연

doi:https://doi.org/10.4313/JKEM.2017.30.5.331

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저자정보: 김지연 (국방과학연구소 제4기술연구본부)

저널정보: 한국전기전자재료학회 전기전자재료학회논문지 전기전자재료학회논문지 제30권 제5호

발행연도: 2017.5

수록면: 331 - 337 (7page)

DOI: https://doi.org/10.4313/JKEM.2017.30.5.331

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열전지는 350-550 oC의 온도 범위에서 용융염이 용융됨으로써 활성화되는 일차 전지이다. 용융염은 열전지의 수명과 독특한 작동 메커니즘에 중요한 역할을 한다. 바인더는 열전지가 활성화 될 때 용융 상태의 전해질을 잡아주기 때문에 반드시 첨가해야한다. 바인더가 용융염을 적절히 잡아주지 않으며, 용융염이 누설되어 전지 단락에 이르는 재앙이 이르게 된다. 따라서 통상적인 전지의 전기적 절연성 및 안정성을 보장하기 위해 일반적으로 30-40 wt%의 MgO 바인더를 포함한다. 그러나 통상적으로 사용되는 MgO 바인더는 전해질 내에서 이온전도저항을 증가시켜 결국 전지의 전체 임피던스가 증가되는 결과를 초래한다. 본 논문은 주로 기존 바인더를 대체할 수 있는 바인더로써, 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ)의 연구에 중점을 두고 있다. 기존 바인더 및 대체 바인더(YSZ)를 함유한 전해질을 제작하여 단위전지 방전시험을 진행하여, 바인더 물질로써의 타당성 및 전기화학적 특성을 비교분석 하였다. YSZ 바인더를 사용한 단위전지의 경우 MgO 바인더를 사용하는 것보다 적은 양을 첨가하여도 뛰어난 성능과 안정성을 나타내었다.

#Thermal batteries #Electrolyte #Binder #Single cell

참고문헌 (10)

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D. Linden / 1984 / Handbook of Batteries and Fuel Cells / McGraw Hill Higher Education :40

D. Linden / 1984 / Handbook of Batteries and Fuel Cells / McGraw Hill Higher Education :12

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B. A. Hassel / 1989 / Structural, electrical and catalytic properties of ion-implanted oxides / Applied Physics A Solids and Surfaces 49(1):33~40

A. W. Adamson / 1976 / Physical Chemicstry of Surfaces / John Wiley and Sons :333~371

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