용융탄소염형 연료전지용 캐소드 내식성, 종래의 배 이상 향상 4만 시간 작동에 근접, 마그네훼라이트 산화니켈에 피복 화인세라믹스 센터(JFCC)의 福井武久 주임연구원 등은 용융탄소염형 연료전지(MCFC)용 캐소드(공기극)의 내식성을 테스트 피스 레벨이지만 지금까지의 최고 수준의 2배 이상으로 높이는데 성공했다. 니켈(Ni)에 마그네훼라이트를 피복한 복합입자를 원료로 사용 실현했다. MCFC 실용화에서 당면한 최대 과제는 캐소드의 내식성 향상인데, 이번 성공으로 실용화 수준의 작동시간 4만 시간에 근접할 수 있다고 한다. MCFC용 캐소드에는 지금까지 산화니켈(NiO)가 사용되었다. 실용레벨인 1평방미터 클래스의 큰 면적의 것을 낮은 원가에 제작하기 때문에 Ni 분말을 테이프 성형하고, 그것을 환원 분위기에서 소성, 전지 안에서 산화처리, NiO화하는 제법이 확립되었다. 그러나 작동할 때, 고압 하에서 Ni이 용출하는 현상이 일어나기 때문에 내식성 향상이 커다란 과제가 되어 왔다. 따라서 원료 단계에서 Ni 분말에 마그네슘이나 마그네훼라이트를 단순하게 섞음으로써 내식성 향상을 꾀하고 있다. 이것은 면적이 큰 것도 제작할 수 있고, NiO 단독의 것보다 내식성은 개선되었지만 실용적인 작동시간에는 많이 미치지 못했다고 한다. 이번 개발의 포인트는 Ni과 마그네훼라이트 분말을 기계적으로 복합화하고, Ni 입자 표면을 마그네훼라이트 미립자로 선택적으로 피복했다는 점이다. 2종류의 분말을 용기에 넣고 용기 내벽과 고속으로 회전하는 로터와의 좁은 틈새를 통과시켜 기계적인 압밀, 전단력을 가함으로써 피복 복합화한다. 이 원료를 성형, 소성하고 전지내 산화처리하면 NiO가 마그네훼라이트로 피복되어 내식성이 향상한다. 고압 하의 내식성은 종래 NiO 단독의 것에 비해 4배로, Ni분말에 마그네슘이나 마그네훼라이트를 단독으로 섞은 원료로 제작한 것에 비해도 2배 이상이 된다고 한다. 앞으로 실용 크기의 면적으로 제적하여 실증할 것이다. 이번 성과는 신에너지, 산업기술종합개발기구(NEDO)의 MCFC 연구조합의 분담연구로 이루어졌다. (NK)