김앤장 - 편집 역사

Ghkrhd2: /* 결과 및 평가 */

2020-12-17T05:25:57Z

‎결과 및 평가

Ghkrhd2: /* 전 세계적인 기술현황 */

2020-12-14T05:26:46Z

‎전 세계적인 기술현황

Ghkrhd2: /* 전 세계적인 기술현황 */

2020-12-14T05:25:53Z

‎전 세계적인 기술현황

Ghkrhd2: /* 상세설계 내용 */

2020-12-11T08:43:03Z

‎상세설계 내용

Ghkrhd2: /* 완료 작품의 소개 */

2020-12-11T08:42:39Z

‎완료 작품의 소개

Ghkrhd2: /* 특허 출원 내용 */

2020-12-11T08:42:26Z

‎특허 출원 내용

Ghkrhd2: /* 향후계획 */

2020-12-11T08:42:12Z

‎향후계획

Ghkrhd2: /* 향후계획 */

2020-12-11T08:41:54Z

‎향후계획

Ghkrhd2: /* 완료작품의 평가 */

2020-12-11T08:41:18Z

‎완료작품의 평가

Ghkrhd2: /* 완료작품의 평가 */

2020-12-11T08:41:06Z

‎완료작품의 평가

← 이전 판		2020년 12월 17일 (목) 05:25 판
242번째 줄:		242번째 줄:
	[[파일:김앤장포스터.jpg\|1000픽셀\|섬네일\|가운데\|포스터]]		[[파일:김앤장포스터.jpg\|1000픽셀\|섬네일\|가운데\|포스터]]

−	~~===관련사업비 내역서===~~
−	내용

	===완료작품의 평가===		===완료작품의 평가===

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 - Sihyuk Choi et al.은 Solid oxide fuel cells(SOFC) 시스템에서 PrBa<sub>0.5</sub>Sr<sub>0.5</sub>Co<sub>2-x</sub>Fe<sub>x</sub>O<sub>5+δ</sub> 물질의 pore channel 생성과 관련하여 pore channel이 산소 이온의 전도도의 향상에 매우 큰 영향을 미친다는 사실을 발견함. 산소 이온의 전도도 향상과 더불어 표면에서의 산소 교환 역시 향상되었으며 물질의 안정성 역시 유지되는 것을 확인함. 이는 상업적인 SOFC 기술의 발전에 큰 발견이라고 할 수 있음.
-- 이를 바탕으로 최근에는 500-650℃에서 구동하는 steam electrolysis 시스템 중 protonic ceramic electrolysis cell(PCEC)를 사용하는 경우 PrBa<sub>0.5</sub>Sr<sub>0.5</sub>Co<sub>2-x</sub>Fe<sub>x</sub>O<sub>5+δ</sub> 물질을 공기극으로 하여 높은 수소 이온 전도도를 보임. 특히 electrolysis cell과 fuel cell을 가역적으로 reversible하게 구동할 수 있다는 결과를 보여 전기가 과도하게 생산되는 경우 이를 이용해 수소 기체를 생성하고, 에너지가 필요할 때 다시 수소 기체를 이용하여 전기를 생산할 수 있는 차세대 에너지 저장 방법을 가능하게 함. 이 연구 결과에서 보인 성능은 600℃에서 구동하여 –1.80 A cm<sup>-2</sup>를 보였고 구동 전력은 1.3 V 인 결과를 보임. 이는 전기화학적인 효율로 76%에 도달하는 경우임.
+- 이를 바탕으로 최근에는 500-650℃에서 구동하는 steam electrolysis 시스템 중 protonic ceramic electrolysis cell(PCEC)를 사용하는 경우 PrBa<sub>0.5</sub>Sr<sub>0.5</sub>Co<sub>2-x</sub>Fe<sub>x</sub>O<sub>5+δ</sub> 물질을 공기극으로 하여 높은 수소 이온 전도도를 보임. 특히 electrolysis cell과 fuel cell을 가역적으로 reversible하게 구동할 수 있다는 결과를 보여 전기가 과도하게 생산되는 경우 이를 이용해 수소 기체를 생성하고, 에너지가 필요할 때 다시 수소 기체를 이용하여 전기를 생산할 수 있는 차세대 에너지 저장 방법을 가능하게 함. 이 연구 결과에서 보인 성능은 600℃에서 구동하여 –1.80 A/cm<sup>2</sup>를 보였고 구동 전력은 1.3 V 인 결과를 보임. 이는 전기화학적인 효율로 76%에 도달하는 경우임.
-- Chuancheng Duan et al.은 에너지 전환과 저장 능력에 주목하여 reversible fuel cell에 기반한 PCEC를 yttrium and ytterbium co-doped barium cerate–zirconate 물질을 전해질로 이용하고 세 개의 air/steam (reversible) 전극을 이용하여 좋은 성능을 보이는 cell 개발에 성공함. 이들의 전기화학적 cell은 효율을 90-98%까지 보였으며 흡열과정으로 최대 97%의 전기-수소 전환 효율을 –1000 mA cm<sup>-2</sup>에서 보임.
+- Chuancheng Duan et al.은 에너지 전환과 저장 능력에 주목하여 reversible fuel cell에 기반한 PCEC를 yttrium and ytterbium co-doped barium cerate–zirconate 물질을 전해질로 이용하고 세 개의 air/steam (reversible) 전극을 이용하여 좋은 성능을 보이는 cell 개발에 성공함. 이들의 전기화학적 cell은 효율을 90-98%까지 보였으며 흡열과정으로 최대 97%의 전기-수소 전환 효율을 –1000 mA/cm<sup>2</sup>에서 보임.
 - 한국과학기술연구원 고온에너지 재료연구센터에서는 PCEC 용 고성능 전해질 재료로 BaCeO<sub>3</sub>-BaZrO<sub>3</sub> 고용체(BCZY)의 개발에 성공함. Soid oxide fuel cells (SOFCs)의 경우 일반적으로 높은 온도에서 작동하기 때문에 여러 제약이 존재함. 따라서 PCFC 에서는 작동온도를 낮추려는 여러 연구들이 있었고, 이 연구에서는 페로브스카이트 종류 중 하나인 BaCe<sub>0.85-x</sub>Zr<sub>x</sub>Y<sub>0.15</sub>O<sub>3-δ</sub> (BCZY, x=0.1, 0.3, 0.5, and 0.7)을 합성하여 open-circuit voltage (OCV) 1.05 V를 얻어내었고 650℃에서 최고 에너지 밀도를 370 mW/cm<sup>2</sup> 로 얻어냄.

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 - Chuancheng Duan et al.은 에너지 전환과 저장 능력에 주목하여 reversible fuel cell에 기반한 PCEC를 yttrium and ytterbium co-doped barium cerate–zirconate 물질을 전해질로 이용하고 세 개의 air/steam (reversible) 전극을 이용하여 좋은 성능을 보이는 cell 개발에 성공함. 이들의 전기화학적 cell은 효율을 90-98%까지 보였으며 흡열과정으로 최대 97%의 전기-수소 전환 효율을 –1000 mA cm<sup>-2</sup>에서 보임.
-- 한국과학기술연구원 고온에너지 재료연구센터에서는 PCEC 용 고성능 전해질 재료로 BaCeO<sub>3</sub>-BaZrO<sub>3</sub> 고용체(BCZY)의 개발에 성공함. Soid oxide fuel cells (SOFCs)의 경우 일반적으로 높은 온도에서 작동하기 때문에 여러 제약이 존재함. 따라서 PCFC 에서는 작동온도를 낮추려는 여러 연구들이 있었고, 이 연구에서는 페로브스카이트 종류 중 하나인 BaCe<sub>0.85-x</sub>Zr<sub>x</sub>Y<sub>0.15O3-dekta</sub> (BCZY, x=0.1, 0.3, 0.5, and 0.7)을 합성하여 open-circuit voltage (OCV) 1.05 V를 얻어내었고 650℃에서 최고 에너지 밀도를 370 mW/cm<sup>2</sup> 로 얻어냄.
+- 한국과학기술연구원 고온에너지 재료연구센터에서는 PCEC 용 고성능 전해질 재료로 BaCeO<sub>3</sub>-BaZrO<sub>3</sub> 고용체(BCZY)의 개발에 성공함. Soid oxide fuel cells (SOFCs)의 경우 일반적으로 높은 온도에서 작동하기 때문에 여러 제약이 존재함. 따라서 PCFC 에서는 작동온도를 낮추려는 여러 연구들이 있었고, 이 연구에서는 페로브스카이트 종류 중 하나인 BaCe<sub>0.85-x</sub>Zr<sub>x</sub>Y<sub>0.15</sub>O<sub>3-δ</sub> (BCZY, x=0.1, 0.3, 0.5, and 0.7)을 합성하여 open-circuit voltage (OCV) 1.05 V를 얻어내었고 650℃에서 최고 에너지 밀도를 370 mW/cm<sup>2</sup> 로 얻어냄.
 ===== 특허조사=====

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	- 결론적으로 PBSCFO에서의 OER 메커니즘을 다양한 방면에서 살펴보았으며 표면에서 물 분해를 통해 산소 이온과 수소 이온이 형성되는 것이 에너지적으로 유리하는 것을 확인했음. 이러한 메커니즘을 통해 형성된 산소 이온은 내부를 전도하여 이동해 다른 표면으로 도달해 결국 산소 기체를 형성함. 이 때 산소 기체를 형성하는 것은 다양한 메커니즘 중 산소 이온의 전도만을 통한 메커니즘이 에너지적으로 가장 유리하다는 것을 확인함. 또한 산소 이온의 형성과 산소 기체 발생 반응 모두 OV가 적을 때(1VO) 에너지적으로 유리하다는 것을 확인함.		- 결론적으로 PBSCFO에서의 OER 메커니즘을 다양한 방면에서 살펴보았으며 표면에서 물 분해를 통해 산소 이온과 수소 이온이 형성되는 것이 에너지적으로 유리하는 것을 확인했음. 이러한 메커니즘을 통해 형성된 산소 이온은 내부를 전도하여 이동해 다른 표면으로 도달해 결국 산소 기체를 형성함. 이 때 산소 기체를 형성하는 것은 다양한 메커니즘 중 산소 이온의 전도만을 통한 메커니즘이 에너지적으로 가장 유리하다는 것을 확인함. 또한 산소 이온의 형성과 산소 기체 발생 반응 모두 OV가 적을 때(1VO) 에너지적으로 유리하다는 것을 확인함.
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−	~~===상세설계 내용===~~
−	내용

	==결과 및 평가==		==결과 및 평가==

@@ 242번째 줄: / 242번째 줄: @@
 ==결과 및 평가==
 ===완료 작품의 소개===
-====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====
 ====포스터====
 [[파일:김앤장포스터.jpg|1000픽셀|섬네일|가운데|포스터]]

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261번째 줄:		261번째 줄:
	# Nudged elastic band (NEB) 계산을 통해 에너지 배리어 결과를 얻어 더욱 자세한 결과 분석이 가능함.		# Nudged elastic band (NEB) 계산을 통해 에너지 배리어 결과를 얻어 더욱 자세한 결과 분석이 가능함.
	# 실험적으로 isotope H<sub>2</sub>O를 이용하여 발생한 산소가 실제로 PBSCFO의 격자 산소로 구성되어있는지 확인해야함.		# 실험적으로 isotope H<sub>2</sub>O를 이용하여 발생한 산소가 실제로 PBSCFO의 격자 산소로 구성되어있는지 확인해야함.
−
−	~~===특허 출원 내용===~~
−	내용

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 # Nudged elastic band (NEB) 계산을 통해 에너지 배리어 결과를 얻어 더욱 자세한 결과 분석이 가능함.
-# 실험적으로 isotope H<sub>2</sub>O를 이용하여, 발생한 산소가 실제로 PBSCFO의 격자 산소로 구성되어있는지 확인해야함.
+# 실험적으로 isotope H<sub>2</sub>O를 이용하여 발생한 산소가 실제로 PBSCFO의 격자 산소로 구성되어있는지 확인해야함.
 ===특허 출원 내용===
 내용

@@ 259번째 줄: / 259번째 줄: @@
 ===향후계획===
-- 표면에서의 에너지 계산의 경우 추가적으로 에너지 베리어를 계산하는 것을 통해 좀 더 자세한 분석이 가능함. 따라서 현재 에너지 배리어 계산을 진행중.
+# Nudged elastic band (NEB) 계산을 통해 에너지 배리어 결과를 얻어 더욱 자세한 결과 분석이 가능함.
 ===특허 출원 내용===
 내용

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 # DFT 계산을 통해 PBSCFO 내부에 oxygen vacancy가 자연적으로 발생하는 것을 확인함.
 # PBSCFO 내부의 oxygen vacancy 농도가 이온 전도도에 미치는 영향을 확인함. oxygen vacancy가 많을수록 프로톤 전도도는 저해, 산소 이온 전도도는 향상.
 # 표면 메커니즘 분석을 통해 표면 반응 메커니즘을 규명함. 물 분해를 통해 물질 내부에 산소 이온이 형성됨.
 # 산소 기체 발생 메커니즘 역시 규명함. 산소 이온의 전도가 반응에 참여하며, 결과적으로 발생한 산소 기체는 PBSCFO의 격자 산소로 구성되어있음.

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 ===완료작품의 평가===
-내용
 ===향후계획===