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탄소가 다량 포함된 석탄을 직접탄소연료전지(direct carbon fuel cell, DCFC) 연료로 사용 시 무기물인 회분은 반응 후 남아 접촉계면을 물리적으로 덮어 연료전지 성능을 저하시킨다. 본 연구에서는 회분이 제거된 무회분탄(ash-free coal, AFC)을 제조하고 이를 증기 가스화 촉매와 함께 도입한 후 DCFC 연료로써의 특성을 알아보았다. 고체산화물 연료전지(solid oxide fuel cell, SOFC) 기반의 DCFC에 무회분탄과 가스화 촉매인 탄산칼륨을 연료로 도입한 경우와 무회분탄만을 도입한 경우를 비교하였다. 열분해 반응 조건에서는 두 경우의 전력밀도 차이가 크지 않으나, 증기 가스화 조건에서는 촉매가 도입된 무회분탄이 상대적으로 높은 전력밀도 상승을 나타냈다. 이것은 증기 가스화 반응이 촉매에 의해 활성화되어 더 많은 양의 수소가 생산되었기 때문이다. 촉매 유무에 따른 수소 생성양의 차이를 가스크로마토그래피(gas chromatography, GC)로 정량 분석한 결과, 탄산칼륨첨가는 수소 생산 속도를 증가시킴을 확인하였다. 시간 경과에 따른 전력밀도의 감소는 촉매가 첨가된 연료에서 더 빠르게 나타났는데, 이는 촉매의 칼륨성분이 전해질과 반응하여 이성질 화합물을 형성하기 때문으로 생각된다. 얇은 두께의 전해질(30 μm) 도입에 의해 전력밀도가 향상되었다.
목차
요약
Abstract
1. 서론
2. 실험 방법
3. 실험 결과 및 고찰
4. 결론
감사
참고문헌
참고문헌 (19)
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1. [기타자료] - International Energy Agency / 2011 / Key World Energy STATISTIC
2. [단행본] - Friedman, T. L. / 2008 / Hot, Flat, and Crowded: Why We Need a Green Revolution and How It Can Renew America / Farrar Straus & Giroux : 1 ~ 20
3. [학술지(정기간행물)] - Zhou, Z. F / 2007 / Direct Oxidation of Waste Vegetable Oil in Solid-Oxide Fuel Cells / J. Power Sources 171 : 856 ~ 860
4. [학술지(정기간행물)] - Gür, T. M. / 2010 / High Performance Solid Oxide Fuel Cell Operating on Dry Gasified Coal / J. Power Sources 195 : 1085 ~ 1090
5. [학술지(정기간행물)] - Li, C. / 2010 / Performance Improvement of Direct Carbon Fuel Cell by Introducing Catalytic Gasification Process / J. Power Sources 195 : 4660 ~ 4666
2. [단행본] - Friedman, T. L. / 2008 / Hot, Flat, and Crowded: Why We Need a Green Revolution and How It Can Renew America / Farrar Straus & Giroux : 1 ~ 20
3. [학술지(정기간행물)] - Zhou, Z. F / 2007 / Direct Oxidation of Waste Vegetable Oil in Solid-Oxide Fuel Cells / J. Power Sources 171 : 856 ~ 860
4. [학술지(정기간행물)] - Gür, T. M. / 2010 / High Performance Solid Oxide Fuel Cell Operating on Dry Gasified Coal / J. Power Sources 195 : 1085 ~ 1090
5. [학술지(정기간행물)] - Li, C. / 2010 / Performance Improvement of Direct Carbon Fuel Cell by Introducing Catalytic Gasification Process / J. Power Sources 195 : 4660 ~ 4666
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