| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2006년 가을 (11/03 ~ 11/03, 수원대학교) |
| 권호 | 12권 2호 |
| 발표분야 | 에너지 환경재료 |
| 제목 | Synthesis of (La0.8Sr0.2)MnO3+δ Cathode Materials by Oxalate Co-precipitation Method |
| 초록 | 차세대 연료전지로 각광받는 SOFC의 단전지는 전해질, 음극, 양극으로 구성되는데, 보통 전해질로는 YSZ와 같은 고체산화물이 이용되는데, YSZ의 경우 사용온도가 800℃ 이상으로 높아 이를 대체하기 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 특히 페로브스카이트 구조를 갖는 LSGM은 YSZ를 대체하기 위한 재료로 각광받고 있다. 일반적으로 SOFC는 고체전해질을 통하여 산소는 양극에서 환원되어 산소이온으로 전환되고 음극쪽으로 전달되어 연료인 수소, 일산화탄소 등과 반응한다. 이러한 전기화학적 반응을 통해 전류를 얻게 되고, 이때 얻을 수 있는 전압은 양극과 음극의 산소분압 차이에 의하여 결정된다. 따라서 높은 일정한 전류밀도에서 높은 작동 전압을 얻기 위해서는 연료전지의 각 요소의 저항이 적어야 하며, 특히 양극에서의 분극저항이 적어야 한다. 따라서 본 연구에서는 비교적 분극저항이 적은 대표적인 cathode 물질인 LSM을 선정하여, oxalate co-precipitation method를 이용하여 합성하였다. 출발물질은 LaCl3·7H2O, SrCl2·6H2O, MnCl2·4H2O를 수용액상으로 제조하여 혼합하였다. Oxalic acid solution은 80°C로 유지하여 혼합하면서 NH4OH와 KOH를 첨가하여 pH를 조절하면서 분말을 합성하였다. 합성된 (La0.8Sr0.2)MnO3+δ 분말은 약 350nm의 평균 입경을 가지고 있으며, 응집된 상태였고, 공기중 1000°에서 5시간 동안 하소 후에는 약한 necking를 형성하고 있었다. Oxalate co-precipitation에 의해 pH 2에서 합성된 (La0.8Sr0.2)MnO3+δ 분말의 비표면적은 약 2.68m²/g을 나타내었고, XRD 분석결과 1000°C에서 5시간 동안 하소 후 monoclinic 구조의 단일상을 가지고 있었다. 또한 pH>2 또는 pH=0인 경우 La2O3 이차상이 나타났으며, pH7까지는 pH를 증가시켜도 La2O3 결정상이 나타났다. 그러나 pH>7의 경우 La, Sr, Mn ions은 oxalate에 의해 완전히 침전되어 단일상이 존재하였다. |
| 저자 | 이미재1, 김세기1, 지미정1, 문지웅2, 최병현1 |
| 소속 | 1요업기술원 전자소재팀, 2요업기술원 자원에너지팀 |
| 키워드 | (La0.8Sr0.2)MnO3+δ; cathode; oxalate method; synthesis |
