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논문 기본 정보

자료유형
학술대회자료
저자정보
송형훈 (KAIST) 배중면 (KAIST)
저널정보
대한기계학회 대한기계학회 춘추학술대회 대한기계학회 2024년 학술대회
발행연도
2024.11
수록면
627 - 631 (5page)

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Solid oxide fuel cells (SOFCs) are high-temperature fuel cells composed of ceramic electrodes and an electrolyte. They offer several advantages including high efficiency, fuel flexibility, high quality waste heat, and the use of non-noble catalysts. However, the ceramic-supported cells are inherently brittle, making them vulnerable to mechanical and thermal shock. This can be drastically enhanced by supporting the cell with a metal substrate, called metal-supported SOFCs. For high performance and high relibility, thermomechanical behavior of the metal-supported cells (MSCs) must be addressed and warpage of the MSCs must be minimized. In this study, the warpage mechanism of the MSCs is analyzed, and a novel design that can minimize the cell warpage is suggested. Thermomechanical and residual stress analyses reveal that residual stress derived from the thermal expansion coefficient (TEC) mismatch between ceramic layers and the metal substrate is dominant. Based on these results, the design that has additional compensation layer on the opposite side of the electrolyte is proposed to minimize cell warpage. The design modification reduced the vertical deformation of 50-mm-diameter MSCs to 17% of the previous design. Furthermore, electrochemical evaluation showed decreased ohmic area specific resistance (ASR) and increased in peak power density, implicating the reduction of contact resistance as a result of the enhanced flatness.
#고체 산화물 연료전지(Solid oxide fuel cell) #금속 지지형 고체 산화물 연료전지(Metal-supported solid oxide fuel cell) #휨(Warpage)

목차

Abstract
1. 서론
2. 이론 및 실험
3. 결론
참고문헌

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