KR101596300B1 - 수열합성법을 이용한 고체산화물 연료전지 접속자용 전이금속 치환 ＬａＳｒＭｎＯ₃ 나노분말의 제조방법 - Google Patents

수열합성법을 이용한 고체산화물 연료전지 접속자용 전이금속 치환 ＬａＳｒＭｎＯ₃ 나노분말의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수열합성법에 의해 고체산화물 연료전지 접속자용 소재로 사용하기 위해 전이금속을 치환한 LaSrMnO3 나노분말을 제조하는 방법에 관한 것이다. 출발물질로 란타늄(La), 스트론튬(Sr), 망간(Mn)을 함유한 전구체를 혼합하고 전이금속 철(Fe)과 니켈(Ni)을 포함한 nitrate precursor를 치환한 후 침전제로 KOH를 사용하여 100~250℃에서 8~20시간 동안 수열합성한다. 이후 100~200℃에서 3~6시간 동안 건조하여 전이금속을 치환한 LaSrMnO3 나노분말을 제조할 수 있다. 나노분말은 구형의 입자형상을 가지며 입자크기는 20~300nm의 나노스케일이다. 또한 고온에서의 전기전도도는 20~91S/cm를 나타낸다.

Description

수열합성법을 이용한 고체산화물 연료전지 접속자용 전이금속 치환 ＬａＳｒＭｎＯ₃ 나노분말의 제조방법{Syntheses of transition metal-doped LaSrMnO₃ nanopowders by hydrothermal method for interconnect of solid oxide fuel cell}
본 발명은 고체산화물 연료전지 접속자(분리판) 소재로 사용하기 위한 전이금속을 치환한 LaSrMnO3 나노분말 제조 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 수열합성법을 통해 입자 형상이 구형, 나노사이즈의 입자크기를 가지며 고전기전도도를 가지는 전이금속 철(Fe)과 니켈(Ni)을 치환한 LaSrMnO3 나노 분말 제조 방법에 관한 것이다.
연료전지는 화석 에너지의 대체에너지원으로서 전기화학반응을 통하여 연료의 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환 시키는 에너지 변환 장치이며, 전력생성 후 부산물이 물로서 오염물질 방출의 문제가 없는 청정에너지이다. 특히 고체산화물 연료전지(SOFC)는 인산형 및 용융탄산염 연료전지 등 다른 연료전지에 비해 구성이 단순하고 다양한 연료(수소, 탄화수소 등)의 사용이 가능하며 고온에서 작동시킬 수 있어 변환효율이 높다.
고체산화물 연료전지는 연료극(Anode)과 전해질(Electrolyte) 및 공기극(Cathode)으로 구성되는 단위전지(Cell)의 스택(Stack)으로 형성되는데 이 단위전지(Cell)들을 연결해주는 금속접속자(Interconnect) 또는 세라믹 접속자(Ceramic Interconnect)가 필수 부품으로 구성되어 있다. SOFC의 작동 원리는 공기극에서 산소의 환원 반응에 의해 생성된 산소 이온이 전해질을 통해 연료극으로 이동하여, 연료극에 공급된 수소와 반응함으로써 물을 생성하게 되며, 이 때 연료극에서 전자가 생성되고 공기극에서 전자가 소모되므로 두 전극을 서로 연결하여 전류를 발생시키는 것으로 접속자(Interconnect)는 연료극과 공기극을 전기적으로 연결하여, 공기극과 연료극에 공급되는 공기와 연료가스를 물리적으로 차단한다.
고체산화물 연료전지 접속자 중 세라믹 접속자는 금속 모재 위에 세라믹 분말을 코팅한 것으로 타 구성요소와 유사한 열팽창 계수로 매칭이 우수하고 높은 내부식성을 가진 장점이 있다. SOFC 접속자에 적용이 가능한 세라믹 분말을 제조하는 방법에는 균일침전법, Sol-gel법, 기상산화법, 분무열분해법, 수열합성법 등이 있다. 그 중 수열합성법은 입자크기 및 형상 제어가 용이하며 저온합성을 통해 경제적으로 세라믹 분말을 제조할 수 있다.
현재 SOFC 접속자용 세라믹 분말 소재로 많이 사용되는 LaCrO3계 소재는 Cr 휘발로 인한 산화크롬(CrO2)의 스케일 형성과 낮은 소결성 등의 제조상의 문제가 있다. LaCrO3계 대체 소재로 LaSrMnO3는 산화분위기에서 안정하면서 타 구성요소와 열팽창률과 비슷하며 열충격 또는 열사이클에서도 매우 안정한 특성을 보여주는 장점을 가지고 있다.
본 발명은 상기의 장점을 가지는 LaSrMnO3 소재의 페로브스카이트 B-site에 전이금속을 치환하여 수열반응법을 통해 입자크기 및 입자 형상을 제어하고 화학적, 기계적 안정성을 향상시켜 고온에서 고전기전도도를 가진 세라믹 접속자용 나노분말 제조 기술을 개발하고자 하는 것이다.
한편, 종래기술로서, 공개특허공보 특1995-026047 호에는 금속과 폴리에틸렌글리콜의 복합체 형성을 통하여 미세 분말의 복합 금속 산화물을 제조하는 방법 및 이를 채용한 연료전지용 전극의 제조방법에 관한 것이다. 즉, 원료 금속 이온의 혼합 수용액을 제조하고, 여기에 폴리에틸렌글리콜을 가하여 혼합하고, 증발 건조한 후, 열처리하여 미세분말의 복합 금속 산화물을 제조하는 방법에 의하면, 평균 입경 20 내지 60nm 정도의 매우 미세한 복합 금속 산화물 분말을 제조하는 복합 금속 산화물의 제조방법 및 이를 채용한 전극의 제조방법이 공개되어 있다.
또한, 등록특허공보 등록번호 10-0569239호에는 전도성 고체산화물 전해질, 촉매전극(anode) 및 공기극(cathode)이 부착되어 구성되어진 고체산화물 연료전지(SOFC)에 있어서, 상기 촉매전극(anode)은 Ni-YSZ계 또는 페롭스카이트계 금속 산화물이 코팅되어 있고, 상기 촉매전극(anode)에서는 메탄과 이산화탄소의 내부개질반응과 전기화학반응에 의해 합성가스(syngas)와 전기(electricity)가 동시에 생성하는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지(SOFC)가 공개되어 있고, 또한 YSZ(Yttria Stabilized Zirconia) 고체 산화물 전해질의 한 쪽면에 LaSrMnO3 계 공기극(cathode)이 부착되어 있고, 다른 한쪽 면에는 Ni-YSZ계 또는 페롭스카이트계 금속 산화물의 촉매전극(anode)이 부착되어 있는 것을 특징으로 고체산화물 연료전지가 공개되어 있다.
그러나 상기 종래기술들은 반응 온도의 저감으로 나노분말을 경제적으로 제조할 수 없으며, 조성비 조절이 복잡하여 입자크기와 형상을 용이하게 제어할 수 없으며, 또한 고온에서 화학적, 기계적 안정성과 고전기전도도가 열악하다는 단점이 있다.
따라서 본발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 수열합성법을 이용하여 구형의 입자 형상과 고온에서 고전기전도도를 가지는 고체산화물 연료전지 접속자용 나노분말을 합성하는데 있다. 즉, 본 발명은 LaSrMnO3에 전이금속으로 철(Fe), 니켈(Ni)을 치환하여 저온에서 수열합성을 통해 고전기전도도를 가지는 나노분말을 합성하고 입자 크기, 입자 형상 제어를 용이하게 할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 전이금속 치환 나노분말의 제조방법을 제공한다. 란타늄 전구체, 스트론튬 전구체, 망간 전구체의 페로브스카이트 구조의 B-site에 전이금속 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 함유한 nitrate precusor을 0.02~0.4의 몰비로 각각 칭량, 혼합하는 단계, 혼합된 용액에 Precipient로 KOH 3.5 ~ 7M을 천천히 첨가하여 교반 및 초음파 처리하는 단계, 상기 슬러리를 수열합성반응기(Hydrothermal reactor)에 넣고 100~250℃에서 8~20시간 동안 수열반응시키고, 반응 후 슬러리는 세척하는 단계, 세척된 슬러리를 100~200℃에서 3~6hr 건조하여 전도성 전이금속 치환 나노분말을 제조하는 단계를 포함하며, 상기 나노분말은 입자크기 20~300nm, 구형의 입자형상을 가지며, 750℃도의 고온에서 20~91S/cm의 고전기전도도를 갖는 것을 특징으로 한다.
전이금속 치환 LaSrMnO3 나노분말을 제조하기 위한 본 발명의 상세 해결수단은 다음과 같다.
(a) 금속전구체 혼합 및 침전제 추가
우선 금속 전구체 및 침전제를 특정 몰비로 혼합한다. 금속 전구체는 란타늄 전구체, 스트론튬 전구체, 망간 전구체 및 전이금속 철(Fe) 전구체 또는 니켈(Ni)을 함유한 전구체를 이용하며 침전제로는 NaOH, Urea, NH4OH, KOH가 사용되나 특히 반응을 촉진시키며 반응 후 생성물에 잔류하는 양이 매우 작은 것으로 알려진 KOH를 사용하는 것이 바람직하다.
더 구체적인 발명의 방법으로는 La:Sr:Mn:Ni 또는 Fe의 몰비를 0.7:0.3:0.95~0.7:0.05~0.3의 몰비로 혼합하고 침전제인 KOH를 3.5M 추가하여 1시간 동안 교반한다. 교반 후 30분 동안 초음파 처리 하여 혼합물을 제조한다.
(b) 수열합성반응
이어 본 발명의 방법은 상기 단계(a)의 혼합물을 수열합성반응기에 넣어 수열반응시킨다. 이때 수열합성반응기는 내부에 테프론 용기가 내장되어 있어 반응물의 순도 유지에 매우 용이하다. 수열합성 반응은 100-250℃의 범위에서 8~20시간동안 가열하여 진행되며 반응 후 테프론 용기 내부에는 침전되어 있는 슬러리와 염기성을 띄는 상등액으로 나눠진다.
(c) 반응물 세척공정
침전되어 있는 슬러리로부터 나노분말을 얻기 위해 반응물 세척공정을 진행한다. 세척공정은 초순수와 알코올, 또는 초순수만을 이용하여 세척 후 원심분리 하는 방식을 교차로 진행하며 세척을 약 3~7회 정도 진행한 후 상등액이 약염기~중성을 나타내면 세척을 중단한다. 세척횟수를 증가 시킬 경우 합성된 슬러리에 치환시킨 전이금속이 용출될 수 있으므로 세척횟수는 7회는 넘지 않도록 조절하도록 한다.
(d) 건조 및 나노분말의 제조
마지막으로 전이금속 치환 LaSrMnO3 나노분말을 수득하기 위해 위의 세척된 슬러리를 약 100~200℃에서 3~6시간 동안 건조시킨다. 이 후 Mini mill 분쇄기를 이용하여 분말을 분쇄하여 최종 나노분말을 수득한다. 수득한 나노분말은 600~1000℃에서 3시간 동안 하소를 진행하고, XRD를 통해 페로브스카이트(ABO3) 결정구조 분석 및 FE-SEM 미세구조 분석을 통해 입자모양 및 사이즈 등을 관찰한다. 또한 고온에서 4단자법(4 point probe method) 분석을 통해 고온에서의 나노분말의 전기전도도를 분석하여 고체산화물 연료전지 접속자 코팅용 고전도성 나노분말을 제조한다.
본 발명에 따른 수열합성법에 의한 전이금속 치환 LaSrMnO3 나노분말의 제조에 의하면 반응 온도의 저감으로 나노분말을 경제적으로 제조할 수 있는 장점이 있으며, 간단한 조성비 조절을 통해 입자크기와 형상을 용이하게 제어할 수 있다. 또한 전이금속 치환을 통해 고온에서 화학적, 기계적 안정성과 고전기전도도를 가지며, 고체산화물 연료전지 접속자에 적용 가능한 나노분말을 제조할 수 있는 현저한 효과가 있다.
도 1은 전이금속 치환 LaSrMnO3 나노분말의 제조 공정의 계락도
도 2는 전이금속(Fe 또는 Ni) 치환 LaSrMnO3 나노분말의 XRD 결정구조를 나타내는 도면으로 Fe-doped LaSrMnO3 나노분말의 결정구조를 나타내는 그래프
도 3은 전이금속(Fe 또는 Ni) 치환 LaSrMnO3 나노분말의 XRD 결정구조를 나타내는 도면으로 Ni-doped LaSrMnO3 나노분말의 결정구조를 나타내는 그래프
도 4는 전이금속(Fe 또는 Ni) 치환 LaSrMnO3 나노분말의 FE-SEM 미세구조를 나타내는 도면으로 Fe-doped LaSrMnO3 나노분말의 미세구조를 나타내는 사진
도 5는 전이금속(Fe 또는 Ni) 치환 LaSrMnO3 나노분말의 FE-SEM 미세구조를 나타내는 도면으로 Ni-doped LaSrMnO3 나노분말의 미세구조를 나타내는 사진
도 6은 4단자법(4 point probe method)을 이용해 전이금속(Fe 또는 Ni)을 치환한 LaSrMnO3 나노분말의 전기전도도를 나타내는 도면으로 Fe-doped LaSrMnO3 나노분말의 고온(750℃)에서의 전기전도도를 나타내는 그래프
도 7은 4단자법(4 point probe method)을 이용해 전이금속(Fe 또는 Ni)을 치환한 LaSrMnO3 나노분말의 전기전도도를 나타내는 도면으로 Ni-doped LaSrMnO3 나노분말의 고온(750℃)에서의 전기전도도를 나타내는 그래프
본발명은 수열합성법을 이용한 고체산화물 연료전지 접속자용 전이금속 치환 LaSrMnO3 나노분말의 제조방법에 관한 것으로,
란타늄, 스트론튬, 망간 전구체, 전이금속을 포함하는 전구체;및 침전제를 용매 내에서 용해, 혼합하여 초음파 처리 한 후 수열 반응하여 아래의 화학식과 같이 제조되는 것을 특징으로 한다.
[화학식]
La0.7Sr0.3Mn1-yMyO3
M=Fe, Ni
y=0.02~0.4
또한, 상기 전이금속을 포함하는 전구체는 철(Fe)과 니켈(Ni)을 포함하는 nitrate, acetate, chloride 전구체 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 La:Sr:Mn:M(M=Fe, Ni)의 조성비가 중량비로 0.7:0.3:0.95~0.7:0.05~0.3인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제조된 나노분말은 구형의 20~300nm의 나노스케일을 가지고, 전기 전도도는 20~91S/cm를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 침전제로 KOH, NaOH, NH4OH, UREA 등을 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수열반응 온도는 100~250℃의 범위에서 8~20시간 동안 반응하는 것을 특징으로 한다.
본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 전이금속 치환 LaSrMnO3 나노분말의 제조 공정의 계락도, 도 2는 전이금속(Fe 또는 Ni) 치환 LaSrMnO3 나노분말의 XRD 결정구조를 나타내는 도면으로 Fe-doped LaSrMnO3 나노분말의 결정구조를 나타내는 그래프, 도 3은 전이금속(Fe 또는 Ni) 치환 LaSrMnO3 나노분말의 XRD 결정구조를 나타내는 도면으로 Ni-doped LaSrMnO3 나노분말의 결정구조를 나타내는 그래프, 도 4는 전이금속(Fe 또는 Ni) 치환 LaSrMnO3 나노분말의 FE-SEM 미세구조를 나타내는 도면으로 Fe-doped LaSrMnO3 나노분말의 미세구조를 나타내는 사진, 도 5는 전이금속(Fe 또는 Ni) 치환 LaSrMnO3 나노분말의 FE-SEM 미세구조를 나타내는 도면으로 Ni-doped LaSrMnO3 나노분말의 미세구조를 나타내는 사진, 도 6은 4단자법(4 point probe method)을 이용해 전이금속(Fe 또는 Ni)을 치환한 LaSrMnO3 나노분말의 전기전도도를 나타내는 도면으로 Fe-doped LaSrMnO3 나노분말의 고온(750℃)에서의 전기전도도를 나타내는 그래프, 도 7은 4단자법(4 point probe method)을 이용해 전이금속(Fe 또는 Ni)을 치환한 LaSrMnO3 나노분말의 전기전도도를 나타내는 도면으로 Ni-doped LaSrMnO3 나노분말의 고온(750℃)에서의 전기전도도를 나타내는 그래프이다.
본 발명에 따른 수열합성법에 의한 전이금속 치환 LaSrMnO3 나노분말 제조방법을 통해 고체산화물 연료전지 접속자 코팅용 고 전기전도도를 가지는 세라믹 나노분말을 제조할 수 있다.
LaSrMnO3의 페로브스카이트 구조(ABO3)의 B-site에 철(Fe)과 니켈(Ni)의 전이금속 치환에 의해 100~250℃의 낮은 온도에서 수열합성 반응을 진행할 수 있었으며, 나노스케일의 전도성 분말을 간단히 제조하였다.
본 발명에서 나노분말을 제조하는데 있어 입자의 형성 및 크기 조절이 용이하고 비교적 낮은 온도에서 소성이 가능한 고체산화물 연료전지 접속자용 나노분말을 제조하기 위해 수열합성법을 사용하였다. 수열합성법은 고온 고압의 물 또는 수용액을 이용하여 물질을 합성하는 것으로 본 발명에서 질산염, 염화물, 산화물, 수화물과 같이 값이 비교적 저렴한 물질을 전구체로 사용하고 KOH, NaOH, Urea, NH4OH을 침전제로 첨가하여 수열합성조건 하에서 분말의 조성과 크기 등을 용이하게 제어함을 통해 전이금속이 치환된 LaSrMnO3 나노분말을 제조하였다.
고체산화물 연료전지의 접속자는 공기와 산소를 차단하는 역할을 하기 때문에 치밀막 형성이 매우 중요한데, 전이금속 치환 전도성 세라믹 나노분말을 제조를 통해 소결온도의 저감 및 고내구성의 치밀막을 형성하는데 유리하다. 또한 고체산화물 연료전지 접속자의 장기 운전에 따른 Cr 확산과 휘발과정을 통해 접속자 표면에 생성되는 Cr2O3층이 양극 분해 및 양극의 성능을 열화시켜 전해질을 통해 음극까지도 악영향을 미치는 것으로 보고되고 있는 바, 전이금속 치환 전도성 세라믹 나노분말의 접속자 코팅을 통해 산화 피막 형성에 따른 접촉저항 증가 및 크롬 휘발에 따른 피독 현상을 억제할 수 있다.
[화학식]
La0.7Sr0.3Mn1-yMyO3
M=Fe, Ni
y=0.02~0.4
본 발명에 따른 고체산화물 연료전지 접속자용 전이금속 치환 LaSrMnO3전도성 나노분말의 제조는 아래의 실시예의 방법에 따른다.
[실시예 1]
출발물질로 La(NO3)3·XH2O(Sigma-Aldrich Co., USA), Sr(NO3)2(KANTO Chemical, Japan), Mn(NO3)2·XH2O(Sigma-Aldrich Co., USA)에 전이금속 철(Fe)를 포함한 질산염 전구체 Fe(NO3)2·XH2O(Sigma-Aldrich Co., USA)를 La:Sr:Mn:Fe = 0.7:0.3:0.9~0.75:0.1~0.25의 비율로 칭량한 후 초순수에 용해시킨다. 혼합 용액에 침전제로 3.5M의 KOH(OCI Company Ltd)를 일정한 속도로 첨가한 후 1시간 동안 교반 시킨다. 상기 용액을 30분 동안 초음파 처리한 후 Teflon liner가 포함된 수열합성반응기(Easy type Autoclave, 일신오토클레이브)에 넣고 밀봉하여 200℃에서 10~14시간 동안 반응시킨다. 반응이 완료된 슬러리를 원심분리기와 초순수를 이용하여 3~7회 교차 세척한 후 100℃에서 6시간 동안 건조시켜 Mini mill로 분쇄하여 La0.7Sr0.3Mn1-yFeyO3(0.1≤y≤0.25) 나노분말을 얻었다. 합성된 분말은 1000℃에서 3시간 동안 하소처리 한 후 나노사이즈, 형상 및 전기전도도의 물성을 확인하기 위해 XRD, FE-SEM, 4단자법(4 point probe method) 분석을 수행하였다. 먼저 XRD 분석결과, 도면 2와 같이 2차상이 없는 페로브스카이트(ABO3) 구조를 가졌으며 FE-SEM 분석결과 도면 4에서 알 수 있듯이 구형의 형상으로서 125~200nm의 나노스케일을 가졌다. 또한 750℃의 고온에서 4단자법(4 point probe method)로 측정한 전기전도도는 도면 6과 같이 21.96~45.19 S/cm의 값을 나타내었다.
[실시예 2]
출발물질로 La(NO3)3·XH2O(Sigma-Aldrich Co., USA), Sr(NO3)2(KANTO Chemical, Japan), Mn(NO3)2·XH2O(Sigma-Aldrich Co., USA)에 전이금속 니켈(Ni)를 포함한 질산염 전구체 Ni(NO3)2·XH2O(Sigma-Aldrich Co., USA)를 La:Sr:Mn:Ni = 0.7:0.3:0.95~0.7:0.05~0.3의 비율로 정량한 후 초순수에 용해시킨다. 혼합 용액에 침전제로 3.5M의 KOH(OCI Company Ltd)를 일정한 속도로 첨가한 후 1시간 동안 교반 시킨다. 상기 용액을 30분 동안 초음파 처리한 후 Teflon liner가 포함된 수열합성반응기(Easy type Autoclave, 일신오토클레이브)에 넣고 밀봉하여 150℃에서 14시간 동안 반응시킨다. 반응이 완료된 슬러리를 원심분리기와 초순수를 이용하여 3회 교차 세척한 후 100℃에서 6시간 동안 건조시켜 Mini mill로 분쇄하여 La0.7Sr0.3Mn1-yFeyO3(0.1≤y≤0.25) 나노분말을 얻었다. 합성된 분말은 600℃에서 3시간 동안 하소처리 한 후 나노사이즈, 형상 및 전자전도도의 물성을 확인하기 위해 XRD, FE-SEM, 4단자법(4 point probe method) 분석을 수행하였다. 먼저 XRD 분석결과, 도면 3과 같이 2차상이 없는 페로브스카이트(ABO3) 구조를 가졌으며 FE-SEM 분석결과 도면 5에서 알 수 있듯이 구형의 형상으로서 35~56.7nm의 나노스케일을 나타내었다. 또한 750℃의 고온에서 4단자법(4 point probe method)로 측정한 전기전도도는 도면 7 그래프와 같이 39.95~90.05 S/cm의 값을 나타내었다.
따라서 본 발명에 따른 수열합성법에 의한 전이금속 치환 LaSrMnO3 나노분말의 제조에 의하면 반응 온도의 저감으로 나노분말을 경제적으로 제조할 수 있는 장점이 있으며, 간단한 조성비 조절을 통해 입자크기와 형상을 용이하게 제어할 수 있다. 또한 전이금속 치환을 통해 고온에서 화학적, 기계적 안정성과 고전기전도도를 가지며, 고체산화물 연료전지 접속자에 적용 가능한 나노분말을 제조할 수 있는 현저한 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 란타늄, 스트론튬, 망간 전구체, 전이금속을 포함하는 전구체;및 침전제를 용매 내에서 용해, 혼합하여 초음파 처리 한 후 수열 반응하여 아래의 화학식과 같이 수열합성법을 이용한 고체산화물 연료전지 접속자용 전이금속 치환 LaSrMnO3 나노분말의 제조방법에 있어서,
    상기 전이금속을 포함하는 전구체는 철(Fe)과 니켈(Ni)을 포함하는 nitrate, acetate, chloride 전구체 중에서 선택된 어느 하나이고,
    상기 La:Sr:Mn:M(M=Fe, Ni)의 전구체들의 조성비가 중량비로 0.7:0.3:0.95~0.7:0.05~0.3이며,
    상기와 같이 제조된 나노분말은 구형의 20~300nm의 나노스케일을 가지고, 전기 전도도는 20~91S/cm를 가지고,
    상기 침전제로 KOH, NaOH, NH4OH 또는 UREA을 사용하며,
    상기 수열반응 온도는 100~250℃의 범위에서 8~20시간 동안 반응하고, 반응이 완료된 슬러리를 원심분리기와 초순수를 이용하여 교차 세척한 후 100℃에서 6시간 동안 건조시켜 Mini mill로 분쇄하여 La0.7Sr0.3Mn1-yFeyO3(0.1≤y≤0.25) 나노분말을 얻으며, 합성된 분말은 1000℃에서 3시간 동안 하소처리 한 후 나노사이즈, 형상 및 전기전도도의 물성을 확인하기 위해 XRD, FE-SEM 또는 4단자법(4 point probe method) 분석을 수행하는 것을 특징으로 하는 수열합성법을 이용한 고체산화물 연료전지 접속자용 전이금속 치환 LaSrMnO3 나노분말의 제조방법.

    [화학식]
    La0.7Sr0.3Mn1-yMyO3
    M=Fe, Ni
    y=0.02~0.4
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