고성능 연료 전지 음극(Cathode)을 위한 열-팽창 오프셋(Offset)

고체 산화물 연료 전지는 그리드(Grid) 및 운송 응용 분야에서 사용하기 위해 연료에서 효율적으로 전기를 생성하는 매력적인 에너지 변환 기술이다. 그러나 셀 전극(Cell electrode)과 전해질의 TECs (Thermal expansion coefficients) 사이의 불일치로 인한 열-기계적 불안정성은 아직 극복해야 할 과제 중 하나이다. Zongping Shao와 연구진들은 열팽창 오프셋(Offset) 접근법을 사용하여 매우 활성화되고 내구성이 강한 복합 음극(Composite cathode)을 얻을 수 있음을 보여주었다. 연구진들은 활성 코발트(Cobalt) 기반 페로브스카이트(Perovskite) 음극(큰 TEC를 가짐)을 얻어, 이를 이트륨(Yttrium)-텅스텐(Tungsten) 산화물(음의 TEC를 가짐)로 소결(Sinter)하였다. 그 결과 복합 전극은 높은 전기 화학적 활성을 유지하였으나, 낮은 TEC 전해질과 일치하는 열팽창 거동을 보였다. 이러한 결과는 고효율 및 안정적인 고체 산화물 연료 전지의 상용화에 한 걸음 더 나아갔음을 시사한다.