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[자연과학] 실험보고서 - 재료의 전기화학적 성질 실험

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열 병합 발전시 효율이 80% 이상으로 높으며 수소를 얻기 위한 개질이 불필요하고 다양한 크기의 발전 시스템을 구성할 수 있다는 advantage이 있으나, 작동온도가 높고, 열충격에 약하다는 단점이 있따 전해질로는 Stabilized-Zirconia나 Doped-Ceria 등이 주로 사용되고 훤원 전극으로는 Perovskite계 산화물, 산화 전극으로는 Nickel, Ruthenium 등의 전이금속과 전해질 재료의 cermet이 사용된다된다. …(생략(省略))
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[자연과학] 실험보고서 - 재료의 전기화학적 성질 실험


실험결과/화학



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다. 전해질을 통해 산소이온이 움직이며, 환원전극(cathode)에서 생성된 산소이온이 전해질을 통해 이동하고, 산화전극(anode)에서 수소와 reaction(반응)하여 물을 생성하며 전기를 생산하게 된다된다. 전류가 흐르려면 전압을 가하여 평형이 깨져야 하는데 이 때 인가된 전압을 overpotential(η)이라고 한다.
두 전극의 형성되는 전위차는 각 전극에서 일어나는 산화환원 reaction(반응)의 Gibbs free energy 차이에 의해 전위차가 형성되기 때문에 자발적으로 형성된다된다.
고체산화물 연료전지는 전해질이 세라믹 재료인 고체산화물로 구성된 연료전지를 말한다.

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[자연과학] 실험보고서 - 재료의 전기화학적 성질 실험
재료의 전기화학적 성질

1.理論

연료전지는 전기화학 셀로서 산화전극|전해질|환원전극으로 구성되고, 산화전극과 환원전극에 각각 환원제와 산화제를 공급하여 전기를 생산하는 장치이다.
외부에서 전압을 가하지 않을 경우, 두 전극의 산화환원reaction(반응)은 평형상태를 유지하며 전류가 흐르지 않는데, 이때의 평형상태에서의 전압을 개방회로 전압이라고 한다. 실제 연료전지의 Open Circuit Voltage(개방회로전압)는 온도, 압력, 농도에 따라 달라지며 Nernst 식을 통해 개방회로전압을 구할 수 있따(E: 개방회로전압, E: reversible voltage, aproduct, areactants: reaction(반응)물과 생성물의 activity, vi: iconstituent 의 stoichiometric coefficient) 이 實驗에서는 와 같으며 수소 3기압, 공기 5기압, 상온에서 E〓1.244V 이다.

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