114 「粉体および粉末冶金」第 65 巻第 2 号 J. Jpn. Soc. Powder Powder Metallurgy Vol. 65, No. 2 研究論文 SLFC(Sr 3-x La x Fe 2-y Co y O 7-δ ) 系層状ペロブスカイト型混合伝導体の配向制御と異方特性評価 矢野　広将 1,2 ，打越　哲郎 2 *，小林　清 2 ，鈴木　達 2 ，明石　孝也 1 ，松田　元秀 3 1 法政大学大学院理工学研究科応用化学専攻，〒 184-00404 小金井市梶野町 3-7-2． 2 物質・材料研究機構機能性材料研究拠点，〒 305-0047 つくば市千現 1-2-1． 3 熊本大学大学院自然科学研究科，〒 860-8555 熊本市中央区黒髪 2-39-1． Orientation Control and Anisotropy Evaluation of SLFC(Sr 3-x La x Fe 2-y Co y O 7-δ )-Based Layered Perovskite Mixed Ionic–Electronic Conductor Hiromasa YANO 1,2 , Tetsuo UCHIKOSHI 2 *, Kiyoshi KOBAYASHI 2 , Tohru S. SUZUKI 2 , Takaya AKASHI 1 and Motohide MATSUDA 3 1 Department of Applied Chemistry, Hosei University, 3-7-2 Kajinocho, Koganei 184-8584, Japan. 2 Research Center for Functional Materials, National Institute for Material Science, 1-2-1 Sengen, Tsukuba 305-0047, Japan. 3 Department of Materials Science and Engineering, Kumamoto University, 2-39-1 Kurokami, Kumamoto 860-8555, Japan. Received September 15, 2017; Revised November 6, 2017; Accepted November 27, 2017 ABSTRACT Crystalline oriented SLFC(Sr 2.45 La 0.55 FeCoO 7-δ ) ceramics were fabricated by slip casting in a 6 T magnetic field followed by sintering, and their anisotropic electric conductivity was examined. The SLFC powder was synthesized from reagent grade SrCO 3 , La(OH) 3 , Fe 2 O 3 , and Co 3 O 4 chemicals by the solid state reaction method. The slurry of the SLFC was prepared with ethanol as a solvent and poly ethylene imine as a dispersant. The crystalline orientation of the bulk body sintered at 1300°C for 24 h in air was characterized by X-ray diffraction (XRD). The c-plane of the SLFC unit cell was faced in the perpendicular direction to the applied magnetic feld. The electric conductivity of the specimens in the parallel and perpendicular directions to the applied magnetic feld were measured by 4-probe d.c. method. It was revealed that the textured SLFC has higher electric conductivity along the direction perpendicular to the c-axis. KEY WORDS Strontium-Lanthanum-Ferrite-Cobalt oxides, anisotropy, magnetic field, crystalline orientation, electric conductivity １　緒　　　言 固体酸化物型燃料電池（SOFC）は，通常 800°C～1000°C の高温で稼働させる燃料電池であり，構成部材がすべて固体 であること，発電効率が高いこと，高寿命で製造コストが低 いことなどの特徴 1,2) から，低炭素社会の実現に向けて普及が 検討されている．近年，作動温度の低温化のための研究が盛 んに行われており，発電特性や信頼性の向上に資する電極の 高性能化が重要な課題となっている． SOFC のカソードには， 高い酸素イオン伝導性や電子伝導性が求められ 3) ，立方晶ペ ロブスカイト構造材料を有する LSCF（(La, Sr)(Co, Fe)O 3 ）材 料系， LSM（(La, Sr)Mn x O 3 ）系材料などが用いられてきた 4) ． また，上記のペロブスカイト構造に類似する層状ペロブス カイト構造である Ruddlesden-Popper 型構造を有する材料も また注目がなされている 5) ．上記の材料は，岩塩相とペロブ スカイト相が交互に積層された構造を有する複合酸化物セラ ミックスであり， A n-1 A’ 2 B n X 3n+1 （n > 1）の一般式で表される． ここで，A，A’，B は陽イオン，X は陰イオン，n はペロブ スカイト構造の層数を表す 6) ． A = Sr， La， B = Fe， Co， X = O， n = 2 の時，上式は (Sr, La) 3 (Fe, Co) 2 O 7-δ と（以下，SLFC と略 す）表せる．その結晶構造を Fig. 1 に示す．SLFC は，La や Co の置換量が増加するほど電気伝導度が上昇する 7) こと， 400°C 付近の低温域で伝導度が最も高くなる 7,8) こと，高温に おいて立方晶ペロブスカイト構造よりも相変化が起きにくく 結晶構造が安定である 9) ことなどの特徴をもつことが報告さ * Corresponding author, Email:uchikoshi.tetsuo@nims.go.jp