나노기술 및 정책 정보

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● 장혜정ㆍ윤경중 박사(한국과학기술연구원) 공동 연구팀은 첨단 투과전자현미경을 사용해 고온 수전해 전지 셀의 성능이 떨어지기 시작하는 초기 현상 메커니즘을 규명

● 연구팀은 수전해 전지의 공기 전극과 전해질 사이에 발생하는 열화 메커니즘을 투과전자현미경(TEM) 회절 분석과 이론 계산을 통해 입증

● 연구팀은 전해 반응이 일어나도록 산소를 주입하는 과정에서 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ)라는 전해질에 산소 이온이 계면에 축적되어, 전지의 성능 저하를 유발하는 것을 확인

● 연구팀은 계면에 형성된 응력 및 결함들을 시각적으로 검증함으로써 열화가 유발된 초기 단계에서 발생하는 이온-원자-나노 결함-기공-균열 간의 상관관계를 밝히는데 성공

● 본 연구는 열화 메커니즘을 나노 스케일에서 규명한 연구로서, 향후 장기 운전 시 고온 수전해 전지의 성능이 저하되는 문제를 해결하는 데 이바지할 것으로 기대

Energy & Environmental Science (2024.05.22.), Unveiling the high-temperature degradation mechanism of solid oxide electrolysis cells through direct imaging of nanoscale interfacial phenomena