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한국세라믹학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society v.43 no.12 = no.295, 2006년, pp.764 - 767  
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Characteristics of Ni/YSZ Cermet Prepared by Mechanical Alloying Method for the High Temperature Electrolysis of Steam

Choo, Soo-Tae   (Plant Engineering Center, Institute for Advanced Engineering (IAE)CC0137652  ); Kang, Kyoung-Hoon   (Plant Engineering Center, Institute for Advanced Engineering (IAE)CC0137652  ); Chae, Ui-Seok   (Plant Engineering Center, Institute for Advanced Engineering (IAE)CC0137652  ); Hong, Hyun-Seon   (Plant Engineering Center, Institute for Advanced Engineering (IAE)CC0137652  ); Hwang, Kab-Jin   (Hydrogen Energy Research Center, Korea Institute of Energy Research (KIER)CC0186897  ); Bae, Ki-Kwang   (Hydrogen Energy Research Center, Korea Institute of Energy Research (KIER)CC0186897  ); Shin, Seock-Jae   (Institute of Research add Development, Unison Co., Ltd.CC0070635  );
  • 초록

    Ni/YSZ $(Y_2O_3-stabilized\;ZrO_2)$ composite as an electrode component for High Temperature Electrolysis (HTE) was fabricated by mechanical alloying method using Ni and YSZ powders. Characterization of the synthesized composite was investigated with various analysis tools, including XRD, SEM and PSA, and a self-supporting planar unit cell prepared with the Ni/YSZ composite was prepared to study the electrochemical reactions for the production of hydrogen. The Ni/YSZ cermet is composed of crystalline Ni and YSZ, in a sub-micro scale, and has an even distribution without aggregated particles. In addition, under an electrochemical reaction, the unit cell showed an $H_2$ evolution rate from steam of 14 Nml/min and $600mA/cm^2$ of current density at the electrode.


  • 주제어

    HTE .   Hydrogen .   Ni/YSZ .   Mechanical alloying .   Electrolyte.  

  • 참고문헌 (9)

    1. H. S. Hong, U. S. Chae, and S. T. Choo, 'Microstructure and Electrical Conductivity of Ni/YSZ and NiO/YSZ Composites for High-Temperature Electrolysis Prepared by Mechanical Alloying,' J. Power Sources, 149 84 (2005) 
    2. H. S. Hong, U. S. Chae, S. T. Choo, and K. S. Lee, 'Synthesis of Ni-YSZ Cermet for an Electrode of High Temperature Electrolysis by High Energy Ball Milling,' Mater. Sci. For., 486 662 (2005) 
    3. R. Hino, H. Haga, H. Aita, and K. Sekita, 'R&D on Hydrogen Production by High-Temperature Electrolysis of Steam,' Nuclear Eng. Des., 233 363 (2004) 
    4. H. Arashi, H. Naito, and H. Miura, 'Hydrogen Production from High-Temperature Steam Electrolysis Using Solar Energy,' Int. J. Hydrogen Energy, 16 603 (1991) 
    5. E. Szewczak and J. W. Wyrzykowski, 'Influence of the Mechanical Alloying Parameters on Crystallite Size of Ti- Al Powders,' NanoStructured Materials, 12 171 (1999) 
    6. C. C. Koch, 'The Synthesis and Structure of Nanocrystalline Materials Produced by Mechanical Attrition: A Review,' NanoStructured Materials, 2 109 (1993) 
    7. Lu and M. O. Lai, 'Mechanical Alloying,' Kluwer Academic Publishers, Netherlands, 1998 
    8. M. A. Liepa and A. Borhan, 'High-Temperature Steam Electrolysis: Technical and Economic Evaluation of Alternative Process Designs,' Int. J. Hydrogen Energy, 11 435 (1986) 
    9. W. Z. Zhu and S. C. Deevi, 'A Review on the Status of Anode Materials for Solid Oxide Fuel Cells,' Mater. Sci. Eng., 362 228 (2003) 

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    2. 2003 "고온 수전해에 의한 수소 제조 기술" 한국수소 및 신에너지학회 논문집 = Transactions of the Korean Hydrogen and New Energy Society 14 (4): 335~347    
    3. 2004 "기계적 합금화법으로 제조된 고온 수전해용 Ni/YSZ 전극의 미세구조 특성" 한국재료학회지 = Korean journal of materials research 14 (10): 743~748    
    4. 2004 "산업체 VOC/악취 저감기술" 한국산업응용학회 논문집 = Journal of The Korean Society of Industrial Application 7 (3): 289~297    
    5. 2004 "고온 수전해 전극용 modified Ni/YSZ cermet 제조 및 전극특성" 한국수소 및 신에너지학회 논문집 = Transactions of the Korean Hydrogen and New Energy Society 15 (2): 98~107    
    6. 2005 "Mechanical Alloying Method로 제조된 고온수전해용 Ni/YSZ cermet의 제조 및 특성" 한국수소 및 신에너지학회 논문집 = Transactions of the Korean Hydrogen and New Energy Society 16 (4): 372~378    
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