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연료극용 지지체와 전해질용 8YSZ 슬러리를 각각 제조하되, 니켈산화물(NiO)과 8YSZ(8mol% yttria-stabilized zirconia)을 이용하고, 다공성 확보를 위해 카본블랙(Carbon Black)을 첨가하여 상기 연료극용 지지체를 제조하는 단계와,상기 연료극용 지지체의 표면에 상기 8YSZ 슬러리를 코팅하여 전해질을 형성하는 단계를 포함하는 고체 산화물 연료 전지의 제조 방법
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제 1 항에 있어서,상기 연료극용 지지체를 제조하는 단계는, 상기 니켈산화물이 55-65 wt%, 상기 8YSZ가 45-55 wt%로 혼합되며, 상기 니켈산화물 및 8YSZ의 전체 분말 100 중량부에 대해 상기 카본블랙이 10-20 중량부로 첨가되는 고체 산화물 연료 전지의 제조 방법
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제 2 항에 있어서,상기 연료극용 지지체를 제조하는 단계는, 상기 니켈산화물, 8YSZ 및 카본블랙 각각의 분말을 준비한 후, 상기 각각의 분말을 바인더 및 아세톤과 혼합한 후 볼밀 및 건조하여 혼합 분말을 수득하는 고체 산화물 연료 전지의 제조 방법
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제 3 항에 있어서,상기 연료극용 지지체를 제조하는 단계는, 70-90 rpm의 속도로 23-25 시간동안 볼밀하고, 오븐에서 55-65 ℃의 온도에서 250-350 분 동안 건조하여 상기 아세톤을 제거하는 고체 산화물 연료 전지의 제조 방법
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제 3 항에 있어서,상기 연료극용 지지체를 제조하는 단계는, 상기 혼합 분말을 마노유발에서 분쇄한 후, 원형 펠렛(pellet) 형태의 분말을 몰드에 담아 2-5 bar의 압력 조건으로 15-25 초 동안 유지하여 압축 세라믹 성형하는 고체 산화물 연료 전지의 제조 방법
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제 5 항에 있어서,상기 연료극용 지지체를 제조하는 단계는, 상기 압축 세라믹 성형한 후 27-30 시간동안 열처리하여 상기 연료극용 지지체를 제조하되, 상온에서 2 ℃/min의 승온 속도로 제 1 열처리하고, 900-950 ℃에서 40-80 분 동안 제 2 열처리하며, 상기 제 2 열처리한 후에 2 ℃/min의 승온 속도로 제 3 열처리하고, 1300-1350 ℃에서 160-200 분 동안 제 4 열처리하며, 상기 제 4 열처리한 후에 로냉하는 방식으로 열처리 프로세스를 수행하는 고체 산화물 연료 전지의 제조 방법
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제 1 항에 있어서,상기 연료극용 지지체를 제조하는 단계는, 8YSZ 분말 100 중량부에 분산제 1-3 중량부를 혼합하여 상기 8YSZ 슬러리를 제조하되, 상기 8YSZ 분말 및 분산제를 아세톤과 혼합한 후 80-100 rpm의 속도로 23-25 시간동안 볼밀하여 혼합물을 수득하는 고체 산화물 연료 전지의 제조 방법
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제 7 항에 있어서,상기 연료극용 지지체를 제조하는 단계는, 알파테피네올(α-terpineol)과 폴리비닐부티랄레진(Butvar)을 포함하는 운반체를 제조한 후, 상기 혼합물을 상기 운반체에 첨가하여 상온에서 교반하여 상기 8YSZ 슬러리를 제조하되, 상기 운반체는 60-90 wt%, 상기 혼합물은 10-40 wt%로 혼합되는 고체 산화물 연료 전지의 제조 방법
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제 8 항에 있어서,상기 연료극용 지지체를 제조하는 단계는, 상기 알파테피네올이 92-98 wt%, 상기 폴리비닐부티랄레진이 2-8 wt%로 혼합된 후, 23-25 시간동안 60-80 ℃를 유지하여 상기 운반체를 제조하는 고체 산화물 연료 전지의 제조 방법
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제 1 항에 있어서,상기 전해질을 형성하는 단계는, 상기 연료극용 지지체의 표면에 상기 8YSZ 슬러리를 스핀 코팅하되, 1-3 초와 900-1100 rpm의 제 1 코팅 조건으로 스핀 코팅하고, 35-45 초와 5500-6500 rpm의 제 2 코팅 조건으로 스핀 코팅하며, 8-12 초와 1800-2200 rpm의 제 3 코팅 조건으로 스핀 코팅한 후 130-150 ℃의 오븐에서 8-12 분 동안 건조하는 스핀 코팅 프로세스를 적어도 1회 수행하는 고체 산화물 연료 전지의 제조 방법
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제 10 항에 있어서,상기 전해질을 형성하는 단계는, 상기 스핀 코팅 프로세스를 수행한 후 30-33 시간동안 열처리하되, 상온에서 2 ℃/min의 승온 속도로 제 1 열처리하고, 900-950 ℃에서 40-80 분 동안 제 2 열처리하며, 상기 제 2 열처리한 후에 2 ℃/min의 승온 속도로 제 3 열처리하고, 1400-1450 ℃에서 300-400 분 동안 제 4 열처리하며, 상기 제 4 열처리한 후에 로냉하는 방식으로 열처리 프로세스가 수행되는 고체 산화물 연료 전지의 제조 방법
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제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 고체 산화물 연료 전지의 제조 방법을 이용하여 제조되는 연료극 지지체 및 전해질을 포함하는 고체 산화물 연료 전지
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