Cathodic Polarization Measurements on La_0.9Sr_0.1MnO₃ Electrode for Solid Oxide Fuel Cells

Cathodic oxygen reduction kinetics on $La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$ electrode have been examined at $700-900^{\circ}C$ under various oxygen partial pressures. AC impedance and current interruption techniques were employed for the determination of charge transfer resistances for electrochemical oxygen reduction. The $R_{ct}$ values obtained from two different methods were very close each other for $La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$ electrode. Activation energy for the electrochemical oxygen reduction was found to be 174kJ/mol under atmospheric oxygen pressure. $R_{ct}$ measurements as a function of oxygen partial pressure indicate that the rate-determining step for the electrochemical oxygen reduction on $La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$ electrode is the charge transfer process.

$700-900^{\circ}C$의 온도범위와 여러 산소분압 조건에서 고체전해질 연료전지의 양극인 $La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$에서 산소의 환원반응특성을 조사하였다. AC 임피던스법과 전류중단법에 의해 산소환원반응의 전하전달저항을 측정하였는데 두 방법으로 구한 간이 서로 잘 일치하였다. 전기화학적 산소환원반응의 활성화에너지는 대기압 조건에서 174kJ/mol의 값을 보였고, 산소분압에 따른 전하전달저항의 측정결과로 부터 이 전극에서 전기화학적 산소환원반응의 율속단계는 전하전달과정임을 알 수 있었다.