초록
본 연구에서는 고체전해질셀 내에서 작업전극으로 사용된 $V_2O_5$의 전기화학적 특성을 알아보기 위해 YSZ를 고체전해질로 사용하여 전기화학셀(1-Butene+$O_2$, $V_2O_5{\mid}YSZ{\mid}Ag$, $O_2$)을 구성하였다. 상대전극인 Ag는 소성에 따라 sintering이 일어나고 $3{\mu}m$ 이상의 기공을 갖는 구조를 얻었다. 작업전극은 소성조건에 따라 부분산화반응에 영향을 주는 (010)면이 발생되었다. $V_2O_5$의 1-부텐에 대한 주요생성물은 부타디엔이었고 SEP (solid electrolyte potentiometry) 기술을 이용하여 작업전극상에 흡착된 화학종의 화학포텐셜을 측정하였다. 가스조성에 따른 개로전위 (OCV; open circuit voltage)를 측정하여 표면 산소종에 혼합전위의 발생을 확인하였다.
The electrochemical characteristics of $V_2O_5$ as working electrode were studied in the cell (1-butene+$O_2$, $V_2O_5{\mid}YSZ{\mid}Ag$, $O_2$) with a YSZ solid electrolyte. The sintering of Ag as a counter electrode was occurred after calcination, and the structure which has the pores of over $3{\mu}m$ was achieved. In particular, the peak of (010) plane of the working electrode on the XRD spectrum which is responsible for selective oxidation appeared after calcination. The major product of 1-butene oxidation over $V_2O_5$ was butadiene. The technique of SEP (solid electrolyte potentiometry) was used to monitor the chemical potential of chemical species adsorbed on the working electrode. Over a wide range of gas compositions of 1-butene and oxygen, open circuit voltage (OCV) exhibited the mixed potential of surface oxygen activity.
