SNUEI

Enhancing Active Surface Area and Gas Diffusion Properties of Low‐Temperature Solid Oxide Fuel Cell Cathodes by Sputtering with Glancing Angle Deposition

2026 · Small

저자

J. Hwang, Yangjae Kim, Seungjae Lee, Nguyen Q. Minh, Sanghoon Lee, Gu Young Cho, 차석원 (Suk Won)

연구주제

Advancements in Solid Oxide Fuel Cells · Fuel Cells and Related Materials · Gas Sensing Nanomaterials and Sensors

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

에너지/자원 > 신재생에너지 > 연료전지에너지 외

배정 근거: AI 키워드가 잡은 NTIS 과제의 분류(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

저온 고체산화물 연료전지(LT-SOFC) 페로브스카이트 산화물 공기극 박막 공기극 triple phase boundary

경사각 증착(GLAD) 스퍼터 증착

키워드 (OpenAlex)

low-temperature solid oxide fuel cells thin film cathodes glancing angle deposition La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ triple phase boundary density porosity control gas diffusion surface exchange

초록

ABSTRACT This paper reports an effective approach we have developed to sputter nanoporous single‐phase La 0 . 6 Sr 0 . 4 Co 0 . 2 Fe 0 . 8 O 3 ‐ δ (LSCF) thin‐film cathodes using glancing angle deposition (GLAD), which leverages the self‐shadowing effect to engineer nanocolumnar architectures with high porosity. By systematically tuning the sputtering pressure and film thickness, we achieved precise control over the cathode morphology, resulting in tunable porosity and triple‐phase boundary (TPB) density. The GLAD‐fabricated LSCF cathode deposited at 0.40 Pa exhibited a nanocolumnar porosity of 21.5%, compared to 7.5% for a conventionally sputtered LSCF film. At a thickness of 240 nm, this cathode achieved a polarization resistance of 6.4 Ω cm 2 at 500 °C, in contrast to 32.9 Ω cm 2 for its conventionally sputtered counterpart. Electrochemical analysis attributed this improvement to enha…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

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교수 1

차석원

연구주제 1

Advancements in Solid Oxide Fuel Cells

정책분야 1

신재생에너지

키워드 3

저온 고체산화물 연료전지(LT-SOFC) · 페로브스카이트 산화물 공기극 · 박막 공기극

방법 2

스퍼터 증착 · 경사각 증착(GLAD)