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논문 기본 정보

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저자정보
저널정보
한국결정성장학회 한국결정성장학회지 한국결정성장학회지 제29권 제5호
발행연도
2019.1
수록면
187 - 191 (5page)

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고체전지, 산화물연료전지, 센서, 산화물 분리막 등 에너지 재료로 활용이 무궁한 산소 이온 전도체 중 acceptor 가 첨가된 LaAlO3의 전기적 특성과 고온에서의 혼합전도체로 사용 가능성을 연구하였다. Sr과 Mg을 LaAlO3에 동시에 첨가하여 만든 LSAM의 전기적 특성을 교류(a.c.)와 직류(d.c.) 방법을 이용하여 다양한 산소 분압에서 측정하였다. 교류 임피던스 방법을 이용하여 LSAM의 전체 저항에서 입자(grain) 저항과 입계(grain boundary) 저항을 분리한 결과, 550oC 이하의온도에서는 입계 저항이 지배적이나 800oC 이상의 온도에서는 입자 저항이 대부분임을 알 수 있었다. 또 산소분압에 따른전도도 측정을 물질의 결함모델(defect model)을 이용하여 분석해 전체 전도도를 이온 전도도와 전자 전도도로 분리하였다. 그 결과, 800oC 이상의 고온에서 LSAM은 낮은 산소분압(Po2 < 10−10 atm)에서는 산소이온 전도체이고 높은 산소분압(Po2 > 10−5 atm)에서는 혼합전도체의 거동을 보였다. 또 온도가 증가하여도 산소이온 전도가 주도적인 산소분압의 영역은 줄어들지 않았고 낮은 산소분압에서도 안정적인 전기적 특성을 보이는 등으로 보아, LSAM은 고온의 낮은 산소분압(T > 1500oC, Po2 < 10−10 atm) 조건에서 용강에서의 산소이온센서와 같은 산소이온체로의 사용 가능성이 높다.

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K.R. Kendall / 1995 / Recent developments in perovskite-based oxide ion conductors / Solid State Ionics 82:215 google schola W.J. Weber / 1993 / Research needs and opportunities in highly conducting electroceramics / Mater. Sci. Eng 18:52 google schola K. Huang / 1996 / Characterization of Sr-doped LaMnO3 and LaCoO3as cathode materials for a doped LaGaO3 ceramic fuel cell / J. Electrochem. Soc 143:3630 google schola T. Ishihara / 1994 / Doped LaGaO3perovskite type oxide as a new oxide ionic conductor / J. Am. Chem. Soc 116:3801 google schola J.W. Stevenson / 1998 / Effect of A-site cation nonstoichiometry on the properties of doped lanthanum gallate / Solid State Ionics 113-115:571 google schola

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