酸素分圧制御下高温X線回折による酸化物イオン導電体、Ce_1-xRe_xO_2-δ(Re=Gd, Sm, Y)の相関系の解析

抄録

低温作動型固体酸化物燃料電池の電解質材料として注目されているCe_1-xRe_xO_2-δ(Re=Gd, Sm, Y)について作動条件下の結晶構造を高温·酸素分圧制御装置付きのX線回折装置を用いて測定を行った。700℃以上、水素—水蒸気混合ガス中の低酸素分圧条件では、螢石型の結晶構造は変化はないが、酸化物イオン欠損の発生に伴う還元膨脹が発生することを観測した。また熱天秤による酸素不定比性のデータを考慮して不定比量と格子定数の関係を算出したところ、不定比量増大により格子定数は膨脹するが、その変化は置換量のよっては線形ではなく2段階であることを明らかにした。