용융탄산염 연료전지는 고온에서 작동되고 부식성이 높은 탄산염 분위기를 접하고 있으므로 구성요소의 안정성이 전지 성능 및 수명에 가장 중요하며 이를 위하여 전극, 전해질 Matrix, 분리판 등의 구성요소 제조기술, 단위전지의 운전기술, 재료특성 연구 등이 확립되어야 한다.
용융탄산염 연료전지 개발에는 균일한 두께와 기공특성을 지니는 대면적 구성요소의 제조기술이 필요하며 현재 외국의 용융탄산염 연료전지 개발회사의 대부분은 전극 및 전해질 Matrix를 Tape casting법을 사용함으로써 소형 제조기술에서 대형 제조기술로의 Scale-UP작업을 완료하였다. 대형 전극 및 전해질 Matrix는 1m 정도의 폭에 수십 m의 길이로 제조되고 있으며 분리판의 경우도 대형 및 대량생산 장치를 가동하고 있다. 전극, 전해질 Matrix 및 분리판을 포함한 단위 Cell의 두께는 5 mm이하여며 면적은 현재 1m2정도이다. Cell 면적의 대형화와 관련하여 국내에서 수행되어야 할 연구과제는 분체의 최적화, 슬러리의 안정성 및 공정 최적화, 오차 0.01mm이내의 연속적 Casting 방법 개발. 대면적 구성요소의 건조 및 Sintering장치 개발, 분리판으로 사용되는 Stainless steel 박판 가공 및 용접 등이 있다. 특히 용융탄산염 연료전지의 경우 부식성이 강한 분위기에서 작동되므로 내식성 재조기술의 개발은 필수적이며, 이와 함께 대체전극 개발 및 분리판의 가격 저렴화에 대한 연구도 병행하여야 한다.
2. 적층기술
용융탄산염 연료전지 적충기술은 요소기술 및 Cell대면적화 기술과 함께 용융탄산염 연료전지 발전시스템 개발을 위한 핵심기술이다. 이 기술에 대해서는 국내에서의 경험이 전혀 없으므로 많은 시행착오를 겪으면서 기술축적이 이루어질 것으로 보인다.
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2012.02.17
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