페로브스카이트 연료극 소재 및 이의 제조방법
PEROVSKITE ANODE MATERIAL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
특허 요약
본 발명의 일 실시예는 고온 CO 2 전해 시 고성능/고안정성 특성을 가지는 이종원소인 Fe 및 Mn이 B-site에 도핑된 코발타이트계 페로브스카이트, 이를 제조하는 방법 및 이를 포함하는 단위전지를 제공하는 것이다.
청구항
번호청구항
1

Fe 및 Mn이 도핑되어 하기 화학식 1로 표기되는 이종원소가 도핑된 코발타이트계 페로브스카이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 연료극 소재:[화학식 1]PrxBa2-xCoyFe2/3Mn2/3O5+δ상기 화학식 1에서,상기 x는 1≤x≤1.33를 포함하는 값이고,상기 y는 0.33≤y≤1.33를 포함하는 값이고,상기 δ는 0≤δ≤1를 포함하는 값이다.

2

제 1항에 있어서,상기 페로브스카이트의 B-site에 상기Fe 및 Mn이 도핑된 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 연료극 소재.

3

제 1항에 있어서,상기 코발타이트계 페로브스카이트는 테트라고날(Tetragonal)상을 포함하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 연료극 소재.

4

제 1항에 있어서,상기 페로브스카이트는 CO2 분위기에서 열처리 시 이차상이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 연료극 소재.

5

제 1항에 있어서,상기 페로브스카이트는 H2 분위기에서 열처리 시 CoFe 나노 촉매가 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 연료극 소재.

6

Pr전구체, Ba전구체, Co전구체, Fe전구체 및 Mn전구체를 혼합하여 혼합 전구체 용액을 제조하는 단계;상기 혼합 전구체 용액을 건조 및 연소하여 연소재를 제조하는 단계;상기 연소재를 하소하는 단계; 및상기 하소된 연소재를 혼합 및 분쇄하여 코발타이트계 페로브스카이트 연료극 소재를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 연료극 소재 제조방법.

7

제 6항에 있어서,상기 코발타이트계 페로브스카이트 연료극 소재는 하기 화학식 1로 표기되는 이종원소가 도핑된 코발타이트계 페로브스카이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 연료극 소재 제조방법:[화학식 1]PrxBa2-xCoyFe2/3Mn2/3O5+δ상기 화학식 1에서,상기 x는 1≤x≤1.33를 포함하는 값이고,상기 y는 0.33≤y≤1.33를 포함하는 값이고,상기 δ는 0≤δ≤1를 포함하는 값이다.

8

제 6항에 있어서,상기 연소재를 하소하는 단계에서,상기 하소 온도는 500℃ 내지 700℃인 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 연료극 소재 제조방법.

9

제 6항에 있어서,상기 혼합 전구체 용액을 건조 및 연소하여 연소재를 제조하는 단계에서,상기 연소 온도는 1100℃ 내지 1300℃인 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 연료극 소재 제조방법.

10

제 6항에 있어서,상기 Pr전구체는 Pr(NO3)・6H2O를 포함하고,상기 Ba전구체는 Ba(NO3)2를 포함하고,상기 Co전구체는 Co(NO3)2・6H2O 를 포함하고,상기 Fe전구체는 Fe(NO3)3・9H2O 를 포함하고,상기 Mn전구체는 Mn(NO3)2・4H2O 를 포함하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 연료극 소재 제조방법.

11

전해질 펠릿;상기 전해질 펠릿 일면에 적층된 공기극; 및상기 전해질 펠릿의 다른 일면에 적층된 제 1항의 페로브스카이트 연료극 소재를 포함하는 연료극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 단위전지.