X ム U

圧 領 域 で は 電 子 伝 導 が 出 現 す る た め ， 直 流 4端 子 法 よ り 測 定 し た 導 電 率 は ， 酸 素 イ オ ン 導 電 率 と 電 子 導 電 率 の 和 と し て 大 き な 値 が 得 ら れ る . 一方， ac‑1端 子電 子 ブ ロ ッ キ ン グ 法 よ り 測 定 し た 導 電 率 は 酸 素 分 圧 に 対 し て一定 の 値 に な り ， ま た 高 酸 素 分 圧 下 の 導 電 率 σi(at  high P02)と 同 じ 値 が 得 ら れ た . 温 度 を 700'"'‑'900 

o c 

に 変 化 さ せ て ， こ の 方 法 で 測 定 し た 酸 素 イ オ ン 導 電 率 の 酸 素 分 圧 依 存 性 を 図4‑7 に 示 す . こ の 場 合 も 得 ら れ た 導 電 率 の 値 は ， 酸 素 分 圧 に 対 し て 不 変 で あ り 酸 素 イ オ ン 導 電 率 で あ る . こ の こ と よ り ， a c‑4端 子 電 子 ブ ロ ッ キ ン グ 法 は 混 合 導 電 性 の 中 で ， 酸 素 イ オ ン 導 電 率 の み 正 確 に 測 定 す る こ と が 可 能 で あ る と 考 え ら れ る .

直 流4端子法， ac‑4端 子 電 子 ブ ロ ッ キ ン グ 法 と ac‑2端 子 電 子 ブ ロ ッ キ ン グ 法 に よ り 酸 素 気 流 中 で 側一定 し た (Ce02)O.8(SmOl.5)o.2試 料 の 酸 素 イ オ ン 導 電 率 σiの ア レ ニ ウ ス プ ロ ッ ト を 図4‑8に 示 す . (Ce02)o.8(SmOl.5)o.2は 酸 素 雰 囲 気 で 酸 素 イ オ ン 伝 導 が 支 配 的 で あ る た め ， ac‑4端 子 電 子 ブ ロ ッ キ ン グ 法 と 直 流4端 子 法 よ り 測 定 し た 酸 素 イ オ ン 導 電 率 は ほ ぼ 同 じ 値 を 示 し て い る . 一 方 ， ac‑2端 子 電 子 ブ ロ ッ キ ン グ 法 で 測 定 し た 酸 素 イ オ ン 導 電 率 は 若 干 低 い 値 が 得 ら れ た . a c ‑2端 子 電 子 ブ ロ ッ キ ン グ 法 は 全 体 の 酸 素 イ オ ン

伝 導 に 対 す る 抵 抗 R1 + 2 x R i c.n (Y S Z)から，

電 子 ブ ロ ッ キ ン グ 材 のYSZの イ オ ン 伝 導 に 対 す る 抵 抗 2xRion(YSZ)を差ヲ!い てRion(sample)を 算 出 す る 方 法 で あ る ので， Y S Zと 試 料 の 機 械 的 圧 着 の 程 度 に よ り 試 料/YSZ界 面 の 接 触 抵 抗 が 存 在 す る の で ， ac‑2端 子 電 子 ブ ロ ッ キ ン グ 法 で はRion(sample)に 誤 差 を 生 じ る . 4端 子 法 で は 試 料 を 流 れ る 電 流 と 電 圧 か ら 酸 素 イ オ ン 導 電 率 を 求 め る た め ， 試 料/YSZ界 面 の 接 触 抵 抗 は デ ータ に 含

まれず， Rion(sample)の 値 が 正 確 に 測 定 さ れ て い る と 考 え ら れ る .

3 

Temperature /oC 

800  700  600  500 

P(\~ =  1 05  Pa 

02 

，園、、

一

I

(‑2  ペ ロ プ ス カ イ ト 型 酸 化 物 の 酸 素 イ オ ン 導 電 率

前 節 に 示 し た よ う に ， ac ‑4端 子 電 子 プ ロ ッ キ ン グ 法 に よ り 混 合 導 電 体 の 酸 素 イ オ ン 導 電 率 を 正 確 に 測 定 す る こ と が で き る こ と を 示 し た . そ こ で 混 合 導 電 体 で あ る LaO.6SrO.4C01‑^yNi^y03(Y=0.

O.  02)の 酸 素 イ オ ン 導 電 率 を 測 定 し ， 図4‑9に 酸 素 イ オ ン 導 電 率 の ア レ ニ ウ ス プ ロ ッ ト を 示 す .‑Lao. sSro. 4C003.  LaO.6SrO.4COO.98Nio.0203の 酸 素 イ オ ン 導 電 率 は セ リ ア 系 酸 化 物 に は 及 ば な いものの， YSZよ り 高 い 値 を 示 し ， 600 

，...̲，  900 

o c

の 温 度 範 囲 で 高 い 酸 素 イ オ ン 導 電 率 を 有 し て い る こ と が わ か っ た .

ま た こ れ ら の 材 料 の 電 子 導 電 率σ e と 酸 素 イ オ ン 導 電 率 σ iの 値 よ り ， 下 式 を 用 い て 酸 素 イ オ ン 輸 率 を 求 め る と ， t i = 1 0 ‑6，...̲，  10‑4と な る .

σ i  

(4‑5) 

σ i  + σ e  

T e m p e r a t u r e  

IO[  3~008?0??06QO

P02=105Fb 

;‑ー、、

b ト 一

) O切

も

103 T‑1 Hぐ1

Fig.4‑9  Arrhenius  plots  ofσi ・  measured  by  ac  4‑probe  method  with  electron  blocking electrode 

口:(Ce02) o.  8 (SmO 1. 5) o.  2  () :LaO. 6SrO.  4CoO.  98NiO.  0203 

ム:Lao.6SrO.  4Co0_3・

(a)  : (Zr02) O.  85 (YO 1. 5) O. 1 5・

1 .

2 

第 5節 ペ ロ プ ス カ イ ト 型 酸 化 物 に お け る 酸 素 分 子 の 解 離 と 酸 素 イ オ ン の 拡 散

酸 素 の 同 位 体180を 用 い る こ と は ， 国 体 表 面 で の 酸 素 分 子 の 解 離 吸 着 と 酸 素 イ オ ン へ の 還 元 反 応 さ ら に 固 体 内 部 へ の 酸 素 イ オ ン 拡 散 に 対 し て 有 力 な 情 報 を 得 る こ と が で き る . Lao.SSrO.4Co03とLaO.6SrO.4COO.98Nio.0203粉 末 試 料 の 1802.

1 80 1 60， 1 60 2の 濃 度 の 時 間 変 化 を 図4‑10に 示 す 1802の 減 少 と 160 1 80. 1 602の 増 加

‑ 73‑

気 相 の 酸 LaO.6SrO.4COO.98Nio.0203の 方 が LaO.6SrO.4Co03に 比 較 し て 速 い .

は，

LaO.6SrO.4COO.98‑

ト 型 酸 化 物 の 酸 素 と の 交 換 反 応 速 度 が 素 分 子 と ペ ロ ブ ス カ イ

ト 型 酸 化 物 が 酸 素 分子 の 解 離 反 応 に 対 し そ の ベ ロ プ ス カ イ

N i 0.0203の 方 が 速 く，

1 80の モ ル 分 率 の 時 そ こ で 第 2章 第 4節 と 同 じ 方 法 を 用 い て ，

て 高 活 性 で あ る .

ト を 図4‑11

そ の ア レ ニ ウ ス プ ロ ッ 間 変 化 か ら 酸 素 同 位 体 交 換 反 応 速 度 rを求め，

こ の 温 度 領 域 で LaO.6SrO.4COO.98Nio.0203粉 末 は LaO.6SrO.4Mn03粉 末 よ に 示 す .

LaO.6SrO.4COO.98Nio.0203電 極 を 用 い た 酸 素 セ

、

，

にー

ン サ の 最 低 作 動 温 度Tしが低いのは，

rの 値 が 大 き く 高 活 性 で あ る . り

1.8  2.0  103下1IK1  Fig. 4‑11  Arrhenius  p10ts of  exchange rate  of oxygen. 

powde r samp 1 e. 

():Lao. 6SrO.  4CoO.  98NiO. 0203 

~:Lao. 6SrO.  4Co03 

口

:Lao.6SrO.  4Mn03 

の 電 極 材 料 が 気 相 の 酸 素 分 子 に 対 し て 高 い 解 離 活 性 を 有 し て い る た め で あ る

Temperoture IO( 

300  200 

口 と 考 え ら れ る .

41~

。

'c 

こ

E ‑2

、‑‑"

(J) 

o 

﹁4 J

V

ー01.

[N

O

︺ 門

O O

︺ .

︹

NO

︺ω↑ω

↑

∞

↑ 仁

∞

‑

2.4 

isotopic  r.  fo r  1

.6 

。

ハυ

FhJ 

nu

  60 

Fig.4‑10 Isotopic  exchange  of  oxygen  for ・ .~.O:Lao. ^{6SrO.  4CoO.  98NiO.  0203} 

企..~.6: LaO. 6S rO.. ~C?Q3

̲..: 1802・~.企~180¹⁶

0 .  

0.6: 1602  (a)  the  isotopic  composition  in  gaseous  oxygen 

(b) time  course  of 

50  20  30  40 

time Imin  10 

10g[180] 

5‑1 酸 素 イ オ ン 自 己 拡 散 係 数 と 表 面 交 換 係 数

安 藤 ら は 12ー15) 気 相 の ガ ス 組 成 の 分 析 か ら 表 面 交 換 反 応 を 考 慮 に 入 れ 固 体 の 酸 素 イ オ ン 拡 散 係 数 の 算 出 し て い る . 気 相 と 固 相 の 界 面 で の 酸 素 の 交 換 反 応 速 度 が 系 全 体 の 交 換 速 度 に 影 響 を 与 え る 時 ， 団 体 の 表 面 で の 酸 素 の 交 換 速 度 は ， 気 相 の 同 位 体 濃 度 と 固 体 表 面 の 同 位 体 濃 度 の 差 に 比 例 す る の で ， 次 式 で 表 わ さ れ る .

D 

~ヱ =K(u-y')

(j x  (4 ‑6) 

ここで， Dは 拡 散 係 数 ， Kは 表 面 交 換 係 数 ， u は 気 相 の 同 位 体 濃 度 ， yは 固 体 の 同 位 体 濃 度 で ， y・ は 団 体 表 面 の 同 位 体 濃 度 ， xは 距 離 で あ る . この (4‑6)式 の 解 析 解 は

(4 ‑7)式 で 与 え ら れ る .

M(t)  1， .   ，1.  Z 12 + mnZ1 

一一一 =(1 _{+α) 川 ， _~L_} ，，'~"~~ ，eerfc(‑Zl・t1/2) 

∞ 己 (Z 2‑Z 3) (Z 2‑Z 1 )  222 

+ 

mnZ~

^{，eerfc(‑Z2・t1/2) 一 Z32}+ mnZ3eerfc(‑Z3・t1 /2

汀

( Z 2‑Z 3) (Z 2‑Z 1 ) ~ ~. • ~， ~ L .   ‑ 1  (Z 3‑Z 1) (Z 3‑Z 2 ) ι」

m = K'D1/2_， n = 1 ‑ (S.D/K/3)， eerfc(x)  = exp(x2) {l‑erf(x)}  (4‑7) 

ここで， M ( t)は 時 間tま で に 固 体 内 に 拡 散 し た ¹⁸0の量， M∞ は 交 換 反 応 が 平 衡 に 達 し た 時 の 固 体 内 に 拡 散 し た ¹⁸0の量， Sは表面積， Z1. Z2， Z3は 次 式 の 3次 方 程 式 の 解 で あ る .

X3 + mnX3 +3m2(1‑n)X/α‑ 3m2(1‑n)2/α 

。

^(4 ‑8) 

ま た αは， ngを 気 相 の 酸 素mol濃度， nsを 固 相 の 酸 素mol濃 度 と す る と ，

α  ng/ns  (4 ‑9) 

‑ 75‑

で 与 え ら れ る . 図4‑12に 固 体 内 に 拡 散 0.5 

した ¹⁸0の 量 M( t) 1M∞ の 時 間 変 化 を 示 す . 最 小二乗 法 で 求 め た 同 位 体 拡 散 係 数Dと 表 面 交 換 係 数Kを(4‑7)式 に 代 入

し て 求 め たM( t) 1M∞ を 図 中 に 実 線 で 示 す . ま た ， Dの 値 か ら 酸 素 イ オ ン 自 己 拡 散 係 数Doを 算 出 し 図4‑13に 白 丸 で 示 す . こ こ で ， ベ ロ ブ ス カ イ ト 型 酸 化 物 の 酸 素 イ オ ン が 空 格 子 点 拡 散 の 場 合 ， 同 位 体 拡 散 係 数 Dと 酸 素 イ オ ン 自 己 拡 散 係 数 Doは(4‑10)式 の 関 係 を 示 す 10)

Do = 0.69xD  ^(4‑10) 

こ の 同 位 体 拡 散 係 数 Dの 値 か ら 酸 素 イ オ ン 自 己 拡 散 係 数Doを 求 め ， 酸 素 イ オ ン 導 電 率 か ら 求 め た 酸 素 拡 散 係 数 と の 比 較 を 行 な っ た . 第4‑2節 で 求 め た LaO.6SrO.4Co03の 酸 素 イ オ ン 導 電 率 か ら， Nernst‑Einsteinの 式 (4‑11)を用 い て 酸 素 イ オ ン 自 己 拡 散 係 数Doを 算 出

し図4‑13に 直 線 で 示 す .

Do  ^{σ i  •} RT 

4F2 • C02‑ (4‑11) 

ここで， Rは 気 体 定 数 ， Tは 絶 対 温 度 ， Fは フ ァ ラ デ 一定数， C0²ーは 酸 素 イ オ ン 濃 度 で あ り ， ペ ロ ブ ス カ イ ト 型 酸 化 物 の 格 子 定 数 と 結 晶 構 造 か ら 計 算 し ，

8 0.3 

芝 芝 0.2

0

 1.

2  4 6 .  8  10  12 

J 何 f

1m州n吋iバ

F i g.  4一12 Diffusion  amount  of  oxygen  against  time  in  the  gas  phase  analysis. 

O.ムロ:experimental data 

o  : 

529 oC.  d: 576 oC.

ロ :

623 oC. 

Th e s 0 1 i d 1 i n e s a r e c a 1 c u 1 a t e d  results. 

lg‑6 

凶 f刊

ε 

U 

g‑8 

。

、 。

‑10 

Temperature 

; o

C  900 800  700  600  500 

~ミミQ 。

0.8  0.9  .10 

1 . 1  

.12 .13  103 

T ‑

1 n{1 

Fig. 4‑13  Arrhenius  plots  of  oxygen  diffusion  coefficient.  DO'  for  sintered  Lao. 6SrO. 4Co03 sample. 

The  c i rc {e  symbols  are  obtai m d   from  oxygen  isotopic  exchange  reaction and  the  solid  line  was  obtained  from ac  4‑probe method with  electron  blocking  electrode  in  F i g. 4‑9. 

C0²‑=8.46x10‑²を 用 い た . 温 度 領 域 は 少 し 異 な る が ， 酸 素 同 位 体 交 換 反 応 か ら 求 め た Doの 値 と 酸 素 イ オ ン 導 電 率 か ら 求 め たDoの 値 は 一 致 し て い る .

第 6 節 固 体 電 解 質 / 電 極 の 電 池 に お け る 電 極 内 の 導 電 機 構

電 極 材 料 の 電 子 導 電 率 σ eや 酸 素 イ

オ ン 導 電 率 σ iが 電 極 の 特 性 に 及 ぼ す 影 響 の 検 討 を 行 な っ た . 第 3章 第 5節 で 測 定 し たLa 0 . 6 S r 0‑: 4 C ⁰ 0 ³電 極 に 起 因 す る 抵 抗Relectroωを 電 極 の 単 位 面 積

4 

炉、J

E 0ト しJ

α 

Temperature^IO( 

/ ぴ

ー

に 換 算 し て 図4‑14に 示 す . Relectro向 庄

は 素 子 の 全 体 の 抵 抗 の 中 で 電 極 に 起 因 す る 抵 抗 で あ る . ま た 前 節 で 測 定 し た LaO.6SrO.4Co03の 電 子 導 電 率 σe‑?酸 素 イ オ ン 導 電 率 σ iの 値 よ り ， 実 際 の 電 極 の 構 造 ( 図4‑15(1)の セ ル ) の 面 積 と 長 さ を 考 慮 に 入 れ ， そ れ ぞ れ 電 子 伝 導 に 対 す る 抵 抗 と 酸 素 イ オ ン 伝 導 に 対 す る 抵 抗 を 計 算 し 図4‑14に 示 す .

抵 抗Relectrode'こ 比 べ て 電 極 材 料 の 電 子 伝 導 に 対 す る 抵 抗 し は 非 常 に 小 さ く ， 電 極 の 特 性 を 決 め る 要 素 の 中 で ， 電 子 伝 導 に よ る 抵 抗 の 寄 与 は 無 視 で き

る と 考 え ら れ る . ま た Relectrocle'こ比 べ て 電 極 の 酸 素 イ オ ン 伝 導 の 抵 抗Riも 小 さ く ， ま た 電 極 が 多 孔 質 で あ り 酸 素 種 の 移 動 が 気 相 / 電 極 / 電 解 質 の 3 相 界 面 の 極 く 近 傍 で 起 こ る 場 合 ， 電 極 材 料 の 酸 素 イ オ ン 伝 導 は 無 視 で き る . ょ っ

ぎ

‑4^ト _一

もかか‑‑6‑‑‑‑6‑

1

.0  1.5  3 T‑l  11[1 

10・TI IK 

‑8 

2.0  Fig.4‑14  Arrhenius  p10ts  of  res i stance， R， of  a LaO. 6SrO. 4Co03  e1ectrode  measured  by  various  methods. 

O:from  10

・

measured by  current  interruption method， 

口

:fromσi' measu red  by  ac  4‑probe  me t h 0 d  w i t h  e 1 e c t r 0 n  b 1 0 c k i n 9  e 1 ect rodes， 

6: fromσe'  measured  by  dc  4‑probe  method. 

Fig. 4‑15 Schematic mode1 of two types  ce 11 s. 

‑ 77‑

て R_{e l}e ctrocleを 決 定 し て い る 要 素 は ， 第 1節 緒 言 で 示 し た よ う に 酸 素 分子の 吸着，

酸 素 イ オ ン へ の 還 元 反 応 と 電 極 か ら 電 解 質 へ の 酸 素 イ オ ン の 移 動 の 活 性 化 過電圧 に よ る も の が 支 配 的 で あ る と 考 え ら れ る . こ の 過 程 に は 第 2節 の 酸 素 同 位 体 交 換 反 応 速 度 も 含 ま れ る . こ の 反 応 の 解 析 を 第 5章 で 酸 素 同 位 体 交 換 反 応 に よ り ， 第

6章 で 電 気 化 学 的 な 測 定 で 行 な っ た .

図4‑15(I)の セ ル や 電 圧 を 検 出 す る 酸 素 セ ン サ で は 電 子 伝 導 の 距 離 が 短 い た め ， 電 極 の 電 子 伝 導 は 問 題 に な ら な い が ， (II)の よ う な セ ル で は 電 子 伝 導 に 伴 う 抵 抗 は， Lao. 6SrO. 4Mn03電 極 で 長 さ が30crnの場合， R=0.5  Q crn²と な り ，R e 1 ect r ocle 

の 値 に 匹 敵 す る よ う に な る . ま た 面 積 を 考 慮 に 入 れ る と R=5 Q に な り ， 非 常 に 大 き な 値 に な る . 電 子 を 大 量 に 流 す こ と を 要 求 さ れ る 燃 料 電 池 の 場 合 ， 100 rnAの 電 流 を 流 す 時500rnVの 電 圧 降 下 が 電 極 に 発 生 し ， 電 池 全 体 と し て の 特 性 を 下 げ る 要 因 に な る . L a o. 6S r O. 4 C 0 03はLaO.6SrO.4Mn03よ り も 電 子 導 電 率 が 高 い た め ， 電 子 伝 導 に に と も な う 電 圧 降 下 は 問 機 に 考 え て50rnVで 済 む . (II)の セ ル 構 造 を 持 つ 燃 料 電 池 (U.S.  A.のWestinghouse社 な ど の 管 型 燃 料 電 池 ) で は ， 電 極 材 料 自 体 の 電 子 導 電 率 も 大 き な 問 題 に な る . そ の 対 策 と し て は ， セ ル の 構 造 を 最 適 化 す る ， 電 極 を 厚 く し て 抵 抗 を 下 げ る ， よ り 高 い 電 子 導 電 率 を 有 す る 材 料 を 用 い る な ど が 考 え ら れ る .

酸 素 イ オ ン 導 電 率 が 電 極 の 特 性 に 及 ぼ す 影 響 は 電 極 反 応 が ど の よ う な 経 路 で 進 む か に よ っ て 異 な る 10・11 ) そ の 経 路 を 次 の よ う に 考 え 模 式 図 を 図4‑16に示す.

気 相 の 酸 素 分 子 の 拡 散 ニシ

( 1 ) 2相 界 面 で 酸 素 イ オ ン に 還 元 し 電 極 内 を 酸 素 イ オ ン が 拡 散 ( II  ) 2相 界 面 で 酸 素 原 子 に 解 離 し ， 電 極 表 面 を 酸 素 原 子 が 移 動 (皿)3相 界 面 で 酸 素 イ オ ン に 還 元

=今 電 解 質 に 酸 素 イ オ ン が 移 動 す る .

電 極 反 応 が (II  ， 皿 ) を 経 由 し て 進 む 場 合 電 極 材 料 自 体 の 酸 素 イ オ ン 導 電 率 は 問 題 にならず， (1)を 経 由 し て 進 む 場 合 酸 素 イ オ ン 導 電 率 は 大 き な 問 題 に な る . こ の こ と は 電 極 反 応 が い ず れ の 過 程 を 経 由 し て 進 む か に よ っ て 決 る . す な わ ち 電 極 反 応 が ， 気 相 / 電 極 / 電 解 質 の 3 相 界 面 で 起 こ る の か ， 気 相 / 電 極 表 面 ま た は 電 極 / 電

解 質 界 面 で 起 こ る の か に 依 存 し て い る . こ の こ と を 電 極 材 料 の 構 造 を 考 慮 し 第 7章 で 検 討 す る .

い ず れ に し て も 電 極 抵 抗Releotrocle

は 電 子 伝 導 や 酸 素 イ オ ン 伝 導 の 抵 抗 よ り も 大 き く ， 酸 素 分 子 の 還 元 反 応 に 起 因 し て い る こ と に 違 い は な い .

第 7節 本 章 の ま と』め

electrod 

ヂ ー

² 

Fig.4‑16  The  mechanism  of  electrode  reaction.  (1)  oxide  ions  transfer  through  the  2‑phase  boundary  and 

(11).  (111)  through  the  3‑phase  boundary. 

交 流 を 用 い た 電 子 ブ ロ ッ キ ン グ 4端 子 法 に よ り ， 混 合 導 電 体 の 酸 素 イ オ ン 導 電 率 の み を 分 離 し 測 定 で き る こ と が 明 ら か に な っ た .

ベ ロ ブ ス カ イ 卜 型 酸 化 物LaO.6SrO.4Co03の 電 子 導 電 率 と 酸 素 イ オ ン 導 電 率 の 評 価 を 行 な っ た . ゼ ーベ ッ ク 係 数 の 測 定 よ り ホ ー ル 伝 導 で あ り ， そ の 導 電 率 は 直 流 4端 子 法 で 測 定 し ， 10³‑‑10⁴ S c m一1で あ っ た . 酸 素 イ オ ン 導 電 率 は 交 流 4端 子 電 子 ブ ロ ッ キ ン グ 法 に よ り 測 定 を 行 な い ， そ の 酸 素 イ オ ン 導 電 率 は セ リ ア 系 複 合 酸 化 物 よ り 約 1桁 低 い も の の ， 安 定 化 ジ ル コ ニ ア よ り 高 い 値 を 示 し ペ ロ ブ ス カ イ ト 型 酸 化 物 は ホ ール 伝 導 と 酸 素 イ オ ン 伝 導 を 示 す 混 合 導 電 体 で あ る こ と が わ か っ た. こ の 酸 素 イ オ ン 導 電 率 を 酸 素 同 位 体 交 換 反 応 (180̲ 1 60)に よ り 測 定 し 比 較 を 行 な っ た . 気 相 の ガ ス 濃 度 分 率 を 分 析 し ， 表 面 交 換 反 応 を 考 慮 し た 拡 散 方 程 式 を 解 く こ と に よ り 酸 素 イ オ ン 自 己 拡 散 係 数Doを 求 め た . 酸 素 イ オ ン 導 電 率 か ら 求 め る 方 法 と 酸 素 同 位 体 交 換 反 応 か ら 求 め る 方 法 で は ， 酸 素 イ オ ン 自 己 拡 散 係 数 は一 致 し て お り ， Lao. 6SrO. 4C003の ペ ロ ブ ス カ イ ト 型 酸 化 物 の 正 確 な 酸 素 イ オ ン 導 電 率 が 求 め ら れ る こ と が わ か っ た .

電 極 の 構 造 を 考 慮 し て 求 め た 酸 素 イ オ ン 伝 導 に 対 す る 抵 抗Riと 電 子 伝 導 に 対 す る 抵 抗Reに 比 べ て ， 電 極 に 起 因 す る 抵 抗Releotrocleは 大 き く 酸 素 イ オ ン 伝 導 と 電 子 伝 導 は 電 極 の 特 性 に ほ と ん ど 影 響 を 及 ぼ さ な い . Releotrocleは 主 に 酸 素 分 子 の 還 元 反 応 に よ る 酸 素 イ オ ン の 生 成 と 電 解 質 へ の 移 動 ， す な わ ち 電 極 反 応 に 起 因 す る 抵 抗 成 分 と 考 え ら れ る . ペ ロ ブ ス カ イ ト 型 酸 化 物LaO.6SrO.4COO.98Nio.0203

‑ 79‑

ドキュメント内 酸素イオン導電体デバイス用酸素電極材料の開発と 電極反応の解析 (ページ 78-88)