화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2003년 가을 (11/21 ~ 11/22, 연세대학교)
권호 9권 2호
발표분야 세라믹스
제목 La3-xSrGaMgO8(0≤x≤1.5)계의 생성상과 전기 전도도
초록 1. 서론
Sr2+ 이온이 첨가된 LaGaO3계 perovksite가 YSZ(Y2O3 안정화 ZrO2)보다 높은 산소이온전도를 나타는 것이 보고됨에 따라 이들 물질의 전해질로서의 응용이 제안되고 있고[1-3], LaGaO3 perovskite는 ABO3 perovskite 구조를 나타내는 물질로서 결정구조, 기계적 성질, 화학 안정성, 전기 전도 등에 대한 많은 연구가 이미 진행되었다. 따라서 ABO3 perovskite 이외의 구조를 나타내는 물질에 대한 연구가 요구되고 있고, 이는 조성을 제어함으로써 필요한 성질을 나타내는 물질을 개발하기 위해 필요하다. 따라서 이번 연구에서는 La3-xSrGaMgO8(0≤x≤1.5)계의 생성상을 관찰하고, 단일상을 나타내는 조성에 대해 전기전도도를 측정하였다.


2. 실험방법
La2O3(High Purity Chemical Co. 99.9 %), SrCO3(99.95 %), Ga2O3(99.99 %) MgO(99.9 %)분말을 알루미나질 유발에서 에탄올을 이용하여 습식혼합하고, 1250℃에서 10시간, 1300oC에서 24시간 두차례 하소하였다. 하소한 분말을 금형을 이용하여 디스크 형태로 예비성형한 후 20,000 psi의 압력으로 정수압성형하여 1350℃에서 10시간 소결하였다. 소결된 시편을 분말 X선 회절법을 이용하여 생성상을 분석하고, 교류 임피던스 측정법으로 전도도를 측정하였다.


3. 결과
La3-xSrGaMgO8(0≤x≤1.5)계에 대해 분말 X선 분석법을 이용하여 생성상을 분석한 결과 층상 perovskite K2NiF4 구조가 나타났다. 이는 M. Ganne 등이 보고한 Sr1-xLa1+xAl1-xMgxO4 조성과 같은 구조로 생각된다[4]. 또한 전기전도도를 측정한 결과 일부 조성에서 Proton전도가 관찰되었다.


4. 참고문헌
[1] T. Ishihara, H. Matsuda and Y. Takita, “Doped LaGaO3 Perovskite Type Oxide as a New Oxide Ionic Conductor," J. Am. Chem, Soc., 116, 3801-3803 (1994).
[2] T. Ishihara, M. Honda, T. Shibayama, H. Minami, H. Nishiguchi and Y. Takita, “Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cells Using a New LaGaO3 Based Oxide Ion Conductor," J. Electrochem. Soc., 145(9), 3177-3183 (1998).
[3] Shin Kim, Myoug Chuel Chun, Ki Tae Lee, Hong Lim Lee, "Oxygen-ion conductivity of BaO- and MgO- doped LaGaO3 electrolytes," J. Power Sources, 93, 279-294 (2001).
[4] A. Magrez, M. Caldes, O. Joubert and M. Ganne, “A new `Chimie Douce' approach to the synthesis of Sr1-xLa1+xAl1-xMgxO4 with K2NiF4 structure type”, Solid State Ionics, Volume 151, Issues 1-4, November 2002, Pages 365-370
저자 김종화1, 김혜림1, 김신2, 이홍림1
소속 1연세대, 2(주)새빛
키워드 LaxSr0.5Ga0.5Mg0.5O4; Ceramic electrolyte; Perovskite structure
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