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표제지
목차
국문요약 9
제1장 서론 11
제1절 연구의 배경과 필요성 11
1. 연구의 필요성 11
제2장 연구의 이론적 배경 15
2.1 연료전지(Fuel Cell) 15
2.1.1 연료전지의 정의 15
2.1.2 연료전지의 역사 16
2.1.3 연료전지의 종류와 특징 17
2.2 고체산화물 연료전지(SOFC) 24
2.2.1 고체산화물 연료전지 기술의 개요 24
2.2.2 고체산화물 연료전지의 특성 24
2.2.3 고체산화물 연료전지의 구조 및 원리 27
2.2.4 고체산화물 연료전지의 향후 발전 과제 34
2.3 용액연소법(Solid Combustion Methode : SCM) 35
2.4 복소임피던스법(Complex Impedance Methode) 38
2.5 Gd-doped CeO₂ 44
제3장 실험과정 및 방법 46
3.1. (CeO₂)0.9(Gd₂O₃)0.1 분말 제조 46
3.2. 실험 과정 및 전기적 특성 측정 47
제4장 결과 및 고찰 50
제5장 결론 62
References 64
Abstract 71
Table. 1. Characteristics with various types of fuel cell 23
Table. 2. The applications with various electric capacity of SOFC 26
Table. 3. Requirements of SOFC structural elements 32
Table. 4. Materials of SOFC structural elements 33
Fig. 1. The applications of fuel cells 22
Fig. 2. The basic structure of SOFC 30
Fig. 3. The ion transfer reaction model of SOFC 31
Fig. 4. Process to synthesize ZnO nanopowder 37
Fig. 5. Connect type of the impedance measurement 42
Fig. 6. The equivalent circuit for RC parallel circuit 43
Fig. 7. Oxygen vacancy distribution Model in a half unit cell of the fluorite structure 45
Fig. 8. Experimental Procedure and Measurement 49
Fig. 9. Typical complex impedance plot for the sintered CeO₂ and (CeO₂)0.9(Gd₂O₃)0.1 bodies at 1500℃, where RGI and RGB indicate the grain interior(GI) and grain boundary(GB) 56
Fig. 10. Complex impedance spectra for the specimens that were sintered at 1500℃ for various time and then were measured at 400 ℃ (a) and 550℃ (b) in air 57
Fig. 11. The total resistivity of the sintered (CeO₂)0.9(Gd₂O₃)0.1 bodies with the sintering time 58
Fig. 12. Temperature-dependences of the electrical conductivities of the (CeO₂)0.9(Gd₂O₃)0.1 bodies sintered at 1500℃ with various sintering times 59
Fig. 13. The activation energies from the temperature-dependences for the grain interior, grain boundary, and total conductivities for the (CeO₂)0.9(Gd₂O₃)0.1 bodies sintered at 1500℃ with the various sintering times 60
Fig. 14. SEM photos of the (CeO₂)0.9(Gd₂O₃)0.1 bodies sintered at 1500℃ for (a) 2hrs, (b) 5hrs, (c) 10hrs and (d) 20hrs in air, respectively 61
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