ランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)の特性および用途

ランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)の特性および用途

ランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)はフェライト(Ferrite)グループのランタン輝コバルト鉱 から派生した特定のセラミック酸化物です。ランタン（III）酸化物、ストロンチウム酸化物、コバルト酸化物と酸化鉄を含みます。ランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)は黒色であり、歪曲された六角形のペロブスカイト(Perovskite)構造で結晶化されます。ランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)は化学的構造に応じて様々の温度で相変態します。この材料は、比較的高い電子伝導性（200+ S / cm）と優れたイオン伝導度（0.2S / cm）の混合イオン電子伝導体です。一般的に、非化学量論的であり、低い酸素分圧である高温、または炭素のような還元剤の存在下でさらに減少します。ランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)は中温固形酸化物燃料電池負極材と、炭素燃料電池陰極材として研究されています。ランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)は、よりクリーンな燃焼発電所のように、空気から酸素を分離するための膜材料としても研究されています。

ランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)は、固体酸化物燃料電池(SOFC)開発者やメーカーで使用する2つの主要な陰極材料の一つです。ランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)は 750°C以下の動作温度で優れた性能を発揮するため、陽極を支える固形酸化物燃料電池(SOFC)と一緒に使用できます。

ランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)は、安全性を向上させるために若干A-部位を欠陥させて準備されます。ランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)はジルコニア(Zirconia)（YSZとScSZ）セリア(Ceria)（GDCとSDC）とランタンガレート(Lanthanum gallate)ベース電解質と組み合わせて使用することができます。ジルコニア(Zirconia)ベース電解質と一緒にランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)陰極を使用する場合、セリア(Ceria)バリア層を使用することをお勧めします。ランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)は陽極材の適切なインクまたは懸濁液に製造された後、スクリーン印刷、塗装またはスプレーで塗布することができます。またフェライト(LSCF)は、セリア(Ceria)ベース電解質（GDCまたはSDC）のいずれかと混合して負極の性能を向上させることができます。

ランタン(Lanthanum)、ストロンチウム(Strontium)、コバルト(Cobalt)、鉄(Iron)の特性

ランタン(Lanthanum)（原子記号：La、原子番号：57）は、原子量138.90547のブロックF、グループ3、Period 6の元素です。ボアモデル各ランタン(Lanthanum)殻の電子数は、(2、8、18、18、9、2)であり、電子構成は(Xe) 5d1 6s2です。ランタン(Lanthanum)は元素の形で銀白色の外観を呈しています。ランタン(Lanthanum)は希土類またはランタノイド元素系列の最初の要素です。セリウム(Cerium)の次、二番目に豊富な希土類です。

ストロンチウム(Strontium)（原子記号：Sr、原子番号：38）は、原子量87.62のブロックS、グループ2、Period 5の元素です。ボアモデルストロンチウム(Strontium)殻の各電子の数は、(2、8、18、8、2)であり、電子構成は、(Kr) 5s2です。ストロンチウム(Strontium)は柔らかく銀白色の金属固体で、空気にさらされるとすぐに黄色に変わります。テレビのブラウン管はストロンチウム(Strontium)を利用して作られていましたが、他のディスプレイ技術によってますます代替されています。また、花火はストロンチウム(Strontium)塩を使用して、明るい赤を作り出します。ストロンチウム(Strontium)の放射性同位元素は、放射性同位元素熱発電機(RTG)と特定の癌の治療に使用されます。

コバルト(Cobalt)（原子記号：Co、原子番号：27）は、原子量が58.933195あるブロックD、グループ9、Period 4の要素です。ボアモデルにおいては、各コバルト(Cobalt)殻の電子数が2、8、15、2であり、電子構成は、(Ar) 3d7 4s2です。その元素の形でコバルト(Cobalt)は光沢のある灰色を帯びています。コバルトは輝コバルト鉱(cobaltite)、エリスライト(erythrite)、グローコドート鉱(glaucodot)とスクッテルド鉱(skutterudite)から発見されます。コバルト(Cobalt)は、古代から塗料とガラスに色塗りするために使用されてきた派手な青色顔料を生産する材料として利用されました。コバルト(Cobalt)は強磁性金属であり、主に磁性と高強度超合金の生産に使用されます。

鉄(Iron)（原子記号：Fe、原子番号：26）は、原子量55.845のブロックD、グループ8、Period 4の要素です。鉄(Iron)の各殻の電子の数は2、8、14、2であり、電子構成は、(Ar) 3d6 4s2です。元素の形で鉄(Iron)は光沢のある灰色がかかった金属性の外観を有しています。鉄(Iron)は地殻で4番目に最も一般的な元素であり、質量で、地球全体を形成するための最も一般的な元素です。鉄(Iron)は容易に酸化される傾向があるため、自由元素としてほぼ発見されません。一般的に、磁鉄鉱(magnetite)、赤鉄鉱(hematite)、針鉄鉱(goethite)、褐鉄鉱(limonite)または菱鉄鉱(siderite)のような鉱物で発見されます。純粋な鉄(Iron)は、一般的に柔らかいですが、炭素を添加して合金材を造るとはるかに強くなります。

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