저온작동 연료전지용 LSGM 페로브스카이트계 전해질의 특성 개선 연구

Abstract

고체산화물 연료전지 전해질물질로서 스트론튬과 마그네슘이 도핑 된 $LaGaO_3$ 재료(LSGM)는 600-800도의 중 저온 영역과 넓은 산소분압영역에서 비교적 높은 이온전도도를 나타내고 있어 가장 주목 받고 있는 물질 중 하나이다. 하지만 일반적인 고상법으로 합성된 LSGM은 이차상의 생성, 긴 소결 시간, 높은 온도에서의 Ga 손실 등의 몇 가지 문제점이 보고 되고 있다. 특히, 입계 사이로 분리되는 이차상은 전자전도도의 상승을 가져옴에 따라 전해질 물질의 이온전도도 저하를 일으키는 문제를 야기한다. 이러한 관점에서 볼 때, 새로운 합성법을 이용한 단상 LSGM의 분말 합성 및 저온 소결이 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 새로운 합성공정을 통해 분말을 합성 및 소결하였으며 XRD, TG-DTA, SEM, 교류 임피던스로 특성 측정을 하였으며 최종적으로는 상분석을 통해 합성법과 전기전도도의 관계를 분석하였다.