금속과 그 산화물 전극으로 된 전지 계들의 열역학적 성질

Thermodynamic Properties of the Cell Systems made of the Metal and Its Oxide Electrodes

고체 전해질의 특성을 조사하기 위해 전기화학전지, $Pt|ar(PO_2=5.3{\times}10^{-3}atm)|Zr_{0.85}Ca_{0.15}O_{1.85}|air(PO_2=0.21atm)|Pt$을 제작하고 600~1000${\circ}$C의 온도구간에서 기전력의 온도 의존성을 측정하였다. 고체 전해질은 산소 음이온에 의한 순수한 이온성 전기전도도를 나타낸다. Fe-FexO, Co-CoO, Ni-NiO, 및 $Cu_2_O-CuO$전극들은 금속과 금속산화물을 1:1 몰비로 혼합한 후 800${\circ}$C에서 6h 동안 열처리하여 제조하였다. 전기 화학전지 Pt|M(s), $MO(s)|Zr_P{0.85}Ca_{0.15}O_{1.85}|air(PO_2=0.21atm)|Pt$을 제작하고 같은 온도 구간에서 기전력의 온도 의존성을 측정하였다 .그 전지들의 기전력과 기전력의 온도 의존성을 사용하여 금속산화물의 생성에 대한 열역학적 상태함수 변화들을 계산한다. 그 함수 변화들로 이들 산화물계의 물성을 논의하였다.

Electrochemical cell, $Pt|air(PO_2=5.3{\times}10^{-3}atm)|Zr_{0.85}Ca_{0.15}O_{1.85}|air(PO_2= 0.21atm)|Pt$, has been designed to characterize the solid electrolyte and the temperature dependence of the electromotive force (EMF) has been measured in a temperature range of 600∼1000${\circ}$C. Solid electrolyte shows pure ionic conduction of the oxygen anion. The Fe-FexO, Co-CoO, Ni-NiO, and Cu2O-CuO electrodes have been prepared by mixing the 1 : 1 mole ratio of each metal and metal oxide and then by heating at 800${\circ}$C for 6 hours. Electrochemical cells, Pt│M(s), $MO(s)|Zr_{0.85}Ca_{0.15}O_{1.85}|air(PO_2=0.21atm)|Pt$, have been designed and the temperature dependence of the EMF has also been measured in the same temperature range. The changes of the thermodynamic state functions for the formation of the metal oxides are calculated from the electromotive forces and their temperature dependences. The material properties of the oxide systems are also discussed with the function changes.