Effects of a Trace of Ti Ions on 8 mol% Yttria-stabilized Zirconia
본 연구는 미량의 전이 금속(M=Ti) 도핑이 8 mol% 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ)의 구조적 및 전기적 특성에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 또한 Ti이온의 다양한 함량이 도핑된 YSZ 전해질을 (Y<sub>0.08</sub>TixZr<sub>0.92-x</sub>O<sub>2-δ</sub>, Ti=0~1000 ppm) 고체 산화물 연료전지에 적용하여 전기화학적 특성변화를 분석하였다. 미량의 Ti이온 도핑하였을 때 Ti 50 ppm은 YSZ 전해질의 특성에 긍정적인 영향을 보여주는 반면, 그외에는 부정적인 영향을 보여주었다. 소결 온도 1400°C에서 최적의 Ti이온의 함량은 50ppm으로서, 50ppm의 Ti이온이 도핑된 YSZ 전해질은 800°C에서 ohmic resistance 및 최대 전력 밀도가 각각 0.135Ωcm² 및 0.394 Wcm<sup>-2</sup>를 나타냄을 확인하였다. 따라서 YSZ에 미량의 Ti 50ppm을 도입하면 YSZ의 구조적 및 전기적 특성을 개선할 수 있다고 사료된다.
Authors
- Jin Goo Lee (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9405-1954)
Publication Details
- Journal
- Journal of Energy Engineering
- Published
- 2024-09-30
- DOI
- https://doi.org/10.5855/energy.2024.33.3.069
- Primary Topic
- Advanced materials and composites
- Type
- article
- Field-Weighted Citation Impact
- 0.00