SOFC용 YxSr1-1.5xTiO3-δ 전도성 세라믹 연결재 합성 및 전기적/물리적 특성 평가

초록

페롭스카이트 결정구조를 갖는 LaCrO3계 세라믹은 높은 전기 전도도와 뛰어난 산화/환원 안정성 때문에 SOFC용 연결재로서 사용되어지고 있다. 그러나 LaCrO3는 SOFC 작동 중 생성된 휘발성의 Cr(Ⅵ)가 공기극으로 확산하여 공기극 표면에 Cr2O3를 석출시키기 때문에 SOFC의 장기 안정성을 떨어뜨리는 요인으로 지적되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 Cr-free하고 환원분위기에서 안정한 Y-doped SrTiO3 물질을 합성하여 전기적, 물리적 특성을 평가함으로써 SOFC용 연결재 소재로의 적용가능성을 조사하였다. 고상반응법을 통하여 YxSr1-1.5xTiO3-δ 분말을 합성한 후 환원 분위기하에서 1450℃로 10시간 동안 열처리 하여 원형 또는 직사각형의 소결체를 제조하였다. XRD를 통해서 YxSr1-1.5xTiO3-δ의 산화/환원 분위기하에서 상 안정성을 평가하였고, 전기 전도도, 열팽창계수, 수축률, 밀도 등과 같은 물리적 특성을 평가하였다.