Abstract
Composite cathodes of $50/50\;vol\%$ LSM-YSZ $(La_{-x}Sr_xMnO_3-yttria\;stabilized\;zirconia)$ were deposited onto dense YSZ electrolytes by colloidal deposition technique. The cathode characteristics were then examined by scanning electron microscopy (SEM) and studied by ac-impedance spectroscopy (IS). The conditioning effects on LSM-YSZ cathodes were seen and remedies for these effects were noted in order to improve the performance of a solid oxide fuel cell (SOFC). The effects of temperature on impedance, surface contamination on cathode bonding to YSZ electrolyte, changing Pt paste, aerosol spray technique applied to curved surface on microstructure and cell to cell variability were solved by testing at $900^{\circ}C$, sanding the YSZ surface, using only one batch of Pt paste, using flat YSZ plates and using consistent procedures and techniques, respectively. And then, reproducible impedance spectra were confirmed by using the improved cell and the typical spectra measured for an (air)LSM-YSZ/YSZ/LSM-YSZ(air) cell at $900^{\circ}C$ were composed of two depressed arcs. Impedance characteristics of the LSM-YSZ cathodes were also affected by experimental conditions such as catalytic interlayer, composite cathode compositions and applied current.
[ $50/50 vol\%$ ] LSM-YSZ의 양극은 콜로이드 증착법에 의해 YSZ 전해질상에 증착하였다. 양극 특성은 주사전자현미경과 임피던스 분석기에 의해 고찰하였다. LSM-YSZ양극의 제조 조건에 따른 영향을 관찰하였으며, 그 영향에 대한 개선책이 고체산화물 연료전지의 성능향상을 위해 제시되었다. 임피던스에 대한 온도, YSZ전해질로의 양극 접착에 대한 표면 오염, 사용하는 Pt 페이스트, 미세구조에 대한 곡표면에 가해진 연무질 분사기술과 셀과 셀의 변동성에 대한 영향들은 각각 $900^{\circ}C$ 측정, YSZ표면 연마, 일단의 Pt페이스트 사용, 평편한 YSZ판의 사용과 일관된 절차와 기술의 사용에 의해 해결되었다. 이때 재현성 있는 임피던스 스펙트럼들이 향상된 셀을 사용함으로써 얻어졌고, $900^{\circ}C$에서 (공기)LSM-YSZ/YSZ/LSM-YSZ(공기) 셀에 대해 측정된 전형적인 임피던스 스펙트럼들은 2개의 불완전한 호로 구성되었다. 또한 LSM-YSZ 양극의 임피던스 특성은 촉매층, 양극 조성, 인가 전류 등과 같은 실험 조건들에 의해서도 영향을 받았다.