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주원료로 산화니켈(NiO) 및 이트리아 안정화 지르코니아(Y2O3 stabilized ZrO2)를 준비하고, 다공성 지지체를 제조하기 위한 기공형성제로 카본블랙을 각각 정량하여 고순도 지르코니아 볼과 용매를 혼합, 건조, 채질(Sieving)하여 분말을 형성하며, 상기 분말을 혼련(Knead)하여 페이스트를 제조하는 단계;상기 페이스트를 저온에서 숙성시킨 후, 가압출 및 압출성형을 통해 일측이 개방되고 타측이 폐쇄되도록 구성하여, 탄소 및 용융탄산염을 원료로 사용하는 원통형 연료극 지지체를 형성하는 단계;상기 원료극 지지체를 롤링(Rolling) 건조 및 가소결을 수행하는 단계;상기 가소결을 수행한 후 NiO/YSZ 입자 슬러리를 이용하여 침지 코팅법을 통해 연료극 기능성층(Anode Functional layer : AFL)을 형성하는 단계;상기 연료극 기능성층(Anode Functional layer : AFL) 외측면에 전해질 슬러리(slurry)로 진공 슬러리 코팅법(Vacuum slurry coating method)을 이용하여 전해질층을 형성하는 단계; 및상기 전해질층 외측면에 침지코팅법을 이용하여 LSM-YSZ층, LSM층 및 LSCF층이 순차적으로 형성된 복합 전극으로 코팅된 공기극층을 형성하는 단계를 포함하는 직접탄소 연료전지의 단위전지 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 탄소 및 용융탄산염 원료는 혼합 비율이 1:1의 무게비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 직접탄소 연료전지의 단위전지 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 용융탄산염은 포타슘 카보네이트(Potassium carbonate)와 리튬 카보네이트(Lithum carbonate)를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 직접탄소 연료전지의 단위전지 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 탄소 및 용융탄산염의 원료는 고순도 지르코니아 볼과 용매로 에탄올을 사용하여 습식 볼 밀링으로 혼합한 후, 건조, 분쇄하여 사용하는 것을 특징으로 하는 직접탄소 연료전지의 단위전지 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 탄소는 카본블랙(Carbon black)인 것을 특징으로 하는 직접탄소 연료전지의 단위전지 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 원료극 지지체를 롤링(Rolling) 건조 및 가소결을 수행하는 단계에서,상기 가소결을 수행하는 단계는 복수회의 승온단계를 거쳐 진행하는 것을 특징으로 하는 직접탄소 연료전지의 단위전지 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 공기극층을 형성하는 단계 이후에,상기 코팅을 마친 지지체를 일정 온도에서 환원하는 단계를 포함하는 직접탄소 연료전지의 단위전지 제조방법
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제 7항에 있어서,상기 코팅을 마친 지지체를 일정 온도에서 환원하는 단계는,상기 코팅을 마친 지지체를 질소 및 수소의 환원분위기에서 수행하는 것을 특징으로 하는 직접탄소 연료전지의 단위전지 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 페이스트를 저온에서 숙성시킨 후, 가압출 및 압출성형을 통해 일측이 개방되고 타측이 폐쇄되도록 구성하여, 탄소 및 용융탄산염을 원료로 사용하는 원통형 연료극 지지체를 형성하는 단계에서,상기 가압출 및 압출성형은 2단 스크류를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 직접탄소 연료전지의 단위전지 제조방법
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제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 직접탄소 연료전지의 단위전지
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제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 의해 제조된 단위전지를 포함하는 직접탄소 연료전지
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일측이 개방되고, 타측이 폐쇄되며, 탄소 및 용융탄산염을 원료로 사용하는 원통형 연료극 지지체;상기 연료극 지지체의 외측면에 형성된 연료극 기능성층(Anode Functional layer : AFL);상기 연료극 기능성층의 외측면에 형성된 전해질층; 및상기 전해질층 외측면에 형성된 공기극층을 포함하되,상기 연료극 기능성층(Anode Functional layer : AFL)은 NiO/YSZ 입자 슬러리를 이용하여 침지 코팅법을 통해 형성되고,상기 전해질층은 전해질 슬러리(slurry)로 진공 슬러리 코팅법(Vacuum slurry coating method)을 통해 형성되며,상기 공기극층은 침지코팅법을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 직접탄소 연료전지의 단위전지
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제 12항에 있어서,상기 용융탄산염은,포타슘 카보네이트(Potassium carbonate)(K2CO3), 리튬 카보네이트(Lithum carbonate)(Li2CO3) 또는 이들의 혼합물로 형성되는 직접탄소 연료전지의 단위전지
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제 12항에 있어서,상기 공기극층은,LSM-YSZ층, LSM층 및 LSCF층이 순차적으로 형성된 다층 구조 공기극층인 것을 특징으로 하는 직접탄소 연료전지의 단위전지
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제 12항에 있어서,상기 탄소는 카본블랙(Carbon black)인 것을 특징으로 하는 직접탄소 연료전지의 단위전지
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제 12항 내지 제 15항 중 어느 한 항의 단위전지를 포함하는 직접탄소 연료전지
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