JP2000260436A - 低温活性電極を有する支持膜式固体電解質型燃料電池および該燃料電池に使用する空気極の作製方法 - Google Patents
低温活性電極を有する支持膜式固体電解質型燃料電池および該燃料電池に使用する空気極の作製方法Info
- Publication number
- JP2000260436A JP2000260436A JP11063440A JP6344099A JP2000260436A JP 2000260436 A JP2000260436 A JP 2000260436A JP 11063440 A JP11063440 A JP 11063440A JP 6344099 A JP6344099 A JP 6344099A JP 2000260436 A JP2000260436 A JP 2000260436A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- air electrode
- combination
- solid oxide
- oxide fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 title claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 30
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 15
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 10
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 4
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 claims description 2
- -1 L a Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 2
- 125000005609 naphthenate group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 7
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002439 Ce0.8Sm0.2O1.9 Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 空気極材料を低温活性の高い材料に変更する
ことにより低温作動の場合に性能が向上する支持膜式固
体電解質型燃料電池を提供すること。 【解決手段】 空気極が、平均粒径が１〜１０μｍの範
囲にあり、（Ａ1-x Ｂx）（Ｃ1-y Ｄy）Ｏ(3+ δ)の組
成を有する粒子と、この粒子の周囲を取り囲む状態の平
均粒径が０．１〜２μｍの範囲にあり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ
(2- δ)の組成を有する粒子とからなり、気孔率が２０
〜５０％の範囲にあり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(2 - δ)が０．
５〜５０ｗｔ％の範囲で含まれ、ＡはＬａ、Ｙ、Ｓｍ、
Ｇｄ、Ｐｒ、Ｃａのいずれか１つ又は２つ以上の組合
せ、ＢはＳｒ、Ｂａ、Ｃａのいずれか１つ又は２つ以上
の組合せ、ＣはＭｎ、Ｃｏ、Ｃｅのいずれか１つ又は２
つ以上の組合せ、ＤはＣｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｅ、
Ｆｅ、Ａｌのいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、Ｅは
Ｃａ、Ｙ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｎｄ、Ｙ
ｂ、Ｐｒ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｂａ、Ｂｅのいず
れか１つ又は２つ以上の組合せであり、０≦ｘ≦０．５
０、 ０≦ｙ≦０．５０となるようにした。
ことにより低温作動の場合に性能が向上する支持膜式固
体電解質型燃料電池を提供すること。 【解決手段】 空気極が、平均粒径が１〜１０μｍの範
囲にあり、（Ａ1-x Ｂx）（Ｃ1-y Ｄy）Ｏ(3+ δ)の組
成を有する粒子と、この粒子の周囲を取り囲む状態の平
均粒径が０．１〜２μｍの範囲にあり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ
(2- δ)の組成を有する粒子とからなり、気孔率が２０
〜５０％の範囲にあり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(2 - δ)が０．
５〜５０ｗｔ％の範囲で含まれ、ＡはＬａ、Ｙ、Ｓｍ、
Ｇｄ、Ｐｒ、Ｃａのいずれか１つ又は２つ以上の組合
せ、ＢはＳｒ、Ｂａ、Ｃａのいずれか１つ又は２つ以上
の組合せ、ＣはＭｎ、Ｃｏ、Ｃｅのいずれか１つ又は２
つ以上の組合せ、ＤはＣｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｅ、
Ｆｅ、Ａｌのいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、Ｅは
Ｃａ、Ｙ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｎｄ、Ｙ
ｂ、Ｐｒ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｂａ、Ｂｅのいず
れか１つ又は２つ以上の組合せであり、０≦ｘ≦０．５
０、 ０≦ｙ≦０．５０となるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は低温活性電極を有す
る支持膜式固体電解質型燃料電池および該燃料電池に使
用する空気極の作製方法に関する。
る支持膜式固体電解質型燃料電池および該燃料電池に使
用する空気極の作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、例えば空気と水素をそれぞれ、酸
化剤ガスおよび燃料ガスとして、燃料が本来持っている
化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換する燃料電
池が、省資源、環境保護の観点から注目されており、特
に固体電解質型燃料電池は発電効率が高く、廃熱を有効
に利用できるなど多くの利点を有するため研究、開発が
進んでいる。固体電解質型燃料電池は大きく分けて、自
立膜式と支持膜式とに分類される。支持膜式は電極板に
電解質層を成膜し、電極板に強度を持たせる構造であ
る。支持膜式固体電解質型燃料電池は、Ｎｉ／ＹＳＺサ
ーメットの燃料極を基板とし、この基板にイットリアな
どをドープしたジルコニア焼結体（ＹＳＺ）からなる厚
み２０μｍ程度の電解質層を成膜し、この電解質層の上
に空気極を成膜してなる単電池より構成され、この単電
池の各電極面にそれぞれ燃料ガスと酸化剤ガスとを接触
させることにより起電力を発生するようにしたものであ
る。
化剤ガスおよび燃料ガスとして、燃料が本来持っている
化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換する燃料電
池が、省資源、環境保護の観点から注目されており、特
に固体電解質型燃料電池は発電効率が高く、廃熱を有効
に利用できるなど多くの利点を有するため研究、開発が
進んでいる。固体電解質型燃料電池は大きく分けて、自
立膜式と支持膜式とに分類される。支持膜式は電極板に
電解質層を成膜し、電極板に強度を持たせる構造であ
る。支持膜式固体電解質型燃料電池は、Ｎｉ／ＹＳＺサ
ーメットの燃料極を基板とし、この基板にイットリアな
どをドープしたジルコニア焼結体（ＹＳＺ）からなる厚
み２０μｍ程度の電解質層を成膜し、この電解質層の上
に空気極を成膜してなる単電池より構成され、この単電
池の各電極面にそれぞれ燃料ガスと酸化剤ガスとを接触
させることにより起電力を発生するようにしたものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】自立膜式固体電解質型
燃料電池は電解質厚みが１００μｍ程度と厚いため、電
解質の内部抵抗を小さくして十分な発電特性を得るため
には、電池作動温度を９００〜１０００℃程度まで上げ
る必要がある。そのような高温では、構成材料の長期安
定性に悪影響を及ぼす。
燃料電池は電解質厚みが１００μｍ程度と厚いため、電
解質の内部抵抗を小さくして十分な発電特性を得るため
には、電池作動温度を９００〜１０００℃程度まで上げ
る必要がある。そのような高温では、構成材料の長期安
定性に悪影響を及ぼす。
【０００４】支持膜式固体電解質型燃料電池は電解質厚
みを薄くできるため、電池の作動温度を低下させること
ができる。
みを薄くできるため、電池の作動温度を低下させること
ができる。
【０００５】従来、高温作動の固体電解質型燃料電池の
空気極材料として、（Ｌａ、Ｓｒ）ＭｎＯ3（ＬＳＭと
称している）系材料が用いられてきた。ＬＳＭは高温で
は優れた特性を有するが、作動温度の低下に伴って吸着
酸素の表面拡散が遅くなり分極が増大する欠点を有す
る。この問題を解決するために、低温で優れた特性を有
する空気極およびその作製方法を発見し、既に出願され
ている（出願番号 特願平１０−１６０１４）。しか
し、この出願の発明は空気極の性能のみを評価したもの
であり、実際の単電池における評価は行われていない。
その理由は上述のとおり、自立膜式固体電解質型燃料電
池は電解質厚みが１００μｍ程度と厚いため低温作動が
不可能であるからである。
空気極材料として、（Ｌａ、Ｓｒ）ＭｎＯ3（ＬＳＭと
称している）系材料が用いられてきた。ＬＳＭは高温で
は優れた特性を有するが、作動温度の低下に伴って吸着
酸素の表面拡散が遅くなり分極が増大する欠点を有す
る。この問題を解決するために、低温で優れた特性を有
する空気極およびその作製方法を発見し、既に出願され
ている（出願番号 特願平１０−１６０１４）。しか
し、この出願の発明は空気極の性能のみを評価したもの
であり、実際の単電池における評価は行われていない。
その理由は上述のとおり、自立膜式固体電解質型燃料電
池は電解質厚みが１００μｍ程度と厚いため低温作動が
不可能であるからである。
【０００６】本発明は上述の点にかんがみてなされたも
ので、空気極材料を低温活性の高い材料に変更すること
により低温作動の場合に性能が向上する支持膜式固体電
解質型燃料電池を提供することを目的とする。
ので、空気極材料を低温活性の高い材料に変更すること
により低温作動の場合に性能が向上する支持膜式固体電
解質型燃料電池を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、燃料極を基板とし、該燃料極の上に成膜され
た電解質層と、該電解質層の上に成膜された空気極とか
らなる単電池を包含する支持膜式固体電解質型燃料電池
において、前記空気極が、平均粒径が１〜１０μｍの範
囲にあり、（Ａ1-x Ｂx）（Ｃ1-y Ｄy）Ｏ(3+δ)の組成
を有する粒子と、この粒子の周囲を取り囲む状態の平均
粒径が０．１〜２μｍの範囲にあり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(
2-δ)の組成を有する粒子とからなり、気孔率が２０〜
５０％の範囲にあり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(2-δ)が０．５〜
５０ｗｔ％の範囲で含まれ、ここで、ＡはＬａ、Ｙ、Ｓ
ｍ、Ｇｄ、Ｐｒ、Ｃａのいずれか１つ又は２つ以上の組
合せ、ＢはＳｒ、Ｂａ、Ｃａのいずれか１つ又は２つ以
上の組合せ、ＣはＭｎ、Ｃｏ、Ｃｅのいずれか１つ又は
２つ以上の組合せ、ＤはＣｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃ
ｅ、Ｆｅ、Ａｌのいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、
ＥはＣａ、Ｙ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｎｄ、
Ｙｂ、Ｐｒ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｂａ、Ｂｅのい
ずれか１つ又は２つ以上の組合せであり、０≦ｘ≦０．
５０、 ０≦ｙ≦０．５０ である、ことを特徴とす
る。
本発明は、燃料極を基板とし、該燃料極の上に成膜され
た電解質層と、該電解質層の上に成膜された空気極とか
らなる単電池を包含する支持膜式固体電解質型燃料電池
において、前記空気極が、平均粒径が１〜１０μｍの範
囲にあり、（Ａ1-x Ｂx）（Ｃ1-y Ｄy）Ｏ(3+δ)の組成
を有する粒子と、この粒子の周囲を取り囲む状態の平均
粒径が０．１〜２μｍの範囲にあり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(
2-δ)の組成を有する粒子とからなり、気孔率が２０〜
５０％の範囲にあり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(2-δ)が０．５〜
５０ｗｔ％の範囲で含まれ、ここで、ＡはＬａ、Ｙ、Ｓ
ｍ、Ｇｄ、Ｐｒ、Ｃａのいずれか１つ又は２つ以上の組
合せ、ＢはＳｒ、Ｂａ、Ｃａのいずれか１つ又は２つ以
上の組合せ、ＣはＭｎ、Ｃｏ、Ｃｅのいずれか１つ又は
２つ以上の組合せ、ＤはＣｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃ
ｅ、Ｆｅ、Ａｌのいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、
ＥはＣａ、Ｙ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｎｄ、
Ｙｂ、Ｐｒ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｂａ、Ｂｅのい
ずれか１つ又は２つ以上の組合せであり、０≦ｘ≦０．
５０、 ０≦ｙ≦０．５０ である、ことを特徴とす
る。
【０００８】また、本発明は、ＡがＬａであり、ＢがＳ
ｒであり、ＣがＭｎであり、ＥがＳｍまたはＧｄであ
る、ことを特徴とする。
ｒであり、ＣがＭｎであり、ＥがＳｍまたはＧｄであ
る、ことを特徴とする。
【０００９】また、本発明は、ＡがＰｒ、ＢがＳｒ、Ｃ
がＭｎ、ＥがＳｍまたはＧｄであることを特徴とする。
がＭｎ、ＥがＳｍまたはＧｄであることを特徴とする。
【００１０】また、本発明は、ＡがＣａ、ＢがＣｅ、Ｃ
がＭｎ、ＥがＳｍまたはＧｄであることを特徴とする。
がＭｎ、ＥがＳｍまたはＧｄであることを特徴とする。
【００１１】また、本発明は、ＡがＬａ、ＢがＳｒ、Ｃ
がＣｏ、ＥがＳｍまたはＧｄであることを特徴とする。
がＣｏ、ＥがＳｍまたはＧｄであることを特徴とする。
【００１２】また、本発明は、ＡがＳｍ、ＢがＳｒ、Ｃ
がＣｏ、ＥがＳｍまたはＧｄであることを特徴とする。
がＣｏ、ＥがＳｍまたはＧｄであることを特徴とする。
【００１３】また、本発明は、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(2-δ)の
出発原料がＣｅとＥの金属有機化合物であることを特徴
とする。
出発原料がＣｅとＥの金属有機化合物であることを特徴
とする。
【００１４】また、本発明は、前記金属有機化合物がオ
クチル酸塩、ナフテン酸塩、アセチルアセトネート錯体
のいずれか１つ又は２つ以上の組合せであることを特徴
とする。
クチル酸塩、ナフテン酸塩、アセチルアセトネート錯体
のいずれか１つ又は２つ以上の組合せであることを特徴
とする。
【００１５】また、本発明は、ＡがＰｒ、ＢがＳｒ、Ｃ
がＭｎ、ＥがＳｍまたはＧｄであり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(
2-δ)の出発原料がＣｅおよびＥのオクチル酸塩である
ことを特徴とする。
がＭｎ、ＥがＳｍまたはＧｄであり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(
2-δ)の出発原料がＣｅおよびＥのオクチル酸塩である
ことを特徴とする。
【００１６】また、本発明は、ＡがＣａ、ＢがＣｅ、Ｃ
がＭｎ、ＥがＳｍまたはＧｄであり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(
2-δ)の出発原料がＣｅおよびＥのオクチル酸塩である
ことを特徴とする。
がＭｎ、ＥがＳｍまたはＧｄであり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(
2-δ)の出発原料がＣｅおよびＥのオクチル酸塩である
ことを特徴とする。
【００１７】また、本発明は、ＡがＬａ、ＢがＳｒ、Ｃ
がＣｏ、ＥがＳｍまたはＧｄであり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(
2-δ)の出発原料がＣｅおよびＥのオクチル酸塩である
ことを特徴とする。
がＣｏ、ＥがＳｍまたはＧｄであり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(
2-δ)の出発原料がＣｅおよびＥのオクチル酸塩である
ことを特徴とする。
【００１８】また、本発明は、ＡがＳｍ、ＢがＳｒ、Ｃ
がＣｏ、ＥがＳｍまたはＧｄであり、Ｃｅ1-X Ｅ
X(2-δ)の出発原料がＣｅおよびＥのオクチル酸塩であ
ることを特徴とする。
がＣｏ、ＥがＳｍまたはＧｄであり、Ｃｅ1-X Ｅ
X(2-δ)の出発原料がＣｅおよびＥのオクチル酸塩であ
ることを特徴とする。
【００１９】また、本発明は、燃料極を基板とし、該燃
料極の上に成膜された電解質層と、該電解質層の上に成
膜された空気極とからなる単電池を包含する支持膜式固
体電解質型燃料電池において、前記空気極の作製方法
が、（Ａ1-x Ｂx）（Ｃ1-y Ｄy）Ｏ(3+δ)の組成を有す
る酸化物の粉体と、これにＥおよびＣｅの金属有機化合
物の溶液を加えてスラリーとし、このスラリーの中でＥ
およびＣｅの加水分解を行い、さらに重縮合反応を進行
させた後、電解質上に塗布し、熱を加えて、熱分解反応
を行い、さらに高温で焼成することによって、（Ａ1-x
Ｂx）（Ｃ1-y Ｄy）Ｏ(3+δ)粒子とＣｅ1-X ＥX Ｏ(2-
δ)の微粒子を分散性よく混合させて空気極を形成し、
Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(2-δ)が０．５〜５０ｗｔ％の範囲で含
まれ、ここでＡはＬａ、Ｙ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｐｒ、Ｃａの
いずれか１つ又は２つ以上の組合せ、ＢはＳｒ、Ｂａ、
Ｃａのいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、ＣはＭｎ、
Ｃｏ、Ｃｅのいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、Ｄは
Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、Ａｌのいずれか
１つ又は２つ以上の組合せ、ＥはＣａ、Ｙ、Ｓｍ、Ｇ
ｄ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｐｂ、Ｓ
ｒ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｂａ、Ｂｅのいずれか１つ又は２つ以
上の組合せであり、０≦ｘ≦０．５０、 ０≦ｙ≦０．
５０ であることを特徴とする。
料極の上に成膜された電解質層と、該電解質層の上に成
膜された空気極とからなる単電池を包含する支持膜式固
体電解質型燃料電池において、前記空気極の作製方法
が、（Ａ1-x Ｂx）（Ｃ1-y Ｄy）Ｏ(3+δ)の組成を有す
る酸化物の粉体と、これにＥおよびＣｅの金属有機化合
物の溶液を加えてスラリーとし、このスラリーの中でＥ
およびＣｅの加水分解を行い、さらに重縮合反応を進行
させた後、電解質上に塗布し、熱を加えて、熱分解反応
を行い、さらに高温で焼成することによって、（Ａ1-x
Ｂx）（Ｃ1-y Ｄy）Ｏ(3+δ)粒子とＣｅ1-X ＥX Ｏ(2-
δ)の微粒子を分散性よく混合させて空気極を形成し、
Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(2-δ)が０．５〜５０ｗｔ％の範囲で含
まれ、ここでＡはＬａ、Ｙ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｐｒ、Ｃａの
いずれか１つ又は２つ以上の組合せ、ＢはＳｒ、Ｂａ、
Ｃａのいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、ＣはＭｎ、
Ｃｏ、Ｃｅのいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、Ｄは
Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、Ａｌのいずれか
１つ又は２つ以上の組合せ、ＥはＣａ、Ｙ、Ｓｍ、Ｇ
ｄ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｐｂ、Ｓ
ｒ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｂａ、Ｂｅのいずれか１つ又は２つ以
上の組合せであり、０≦ｘ≦０．５０、 ０≦ｙ≦０．
５０ であることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は本発明による支持膜式固体
電解質型燃料電池の単電池の斜視図である。
電解質型燃料電池の単電池の斜視図である。
【００２１】支持膜式固体電解質型燃料電池は、Ｎｉ／
ＹＳＺサーメットの燃料極５を基板とし、この基板にイ
ットリアなどをドープしたジルコニア焼結体（ＹＳＺ）
からなる厚み２０μｍ程度の電解質層４を成膜し、この
電解質層４の上に空気極６を成膜してなる単電池７より
構成され、この単電池の各電極面にそれぞれ燃料ガスと
酸化剤ガスとを接触させることにより起電力を発生する
ようにしたものである。本発明は、空気極材料を特許請
求の範囲に記載されている低温活性の高い材料に変更す
ることにより低温作動の場合に性能が向上する支持膜式
固体電解質型燃料電池を提供するものである。次の実施
例に示すような材料で空気極を製作し、この空気極を使
用して低温活性電極を有する支持膜式固体電解質型燃料
電池を作製し、その性能について実験を行った。
ＹＳＺサーメットの燃料極５を基板とし、この基板にイ
ットリアなどをドープしたジルコニア焼結体（ＹＳＺ）
からなる厚み２０μｍ程度の電解質層４を成膜し、この
電解質層４の上に空気極６を成膜してなる単電池７より
構成され、この単電池の各電極面にそれぞれ燃料ガスと
酸化剤ガスとを接触させることにより起電力を発生する
ようにしたものである。本発明は、空気極材料を特許請
求の範囲に記載されている低温活性の高い材料に変更す
ることにより低温作動の場合に性能が向上する支持膜式
固体電解質型燃料電池を提供するものである。次の実施
例に示すような材料で空気極を製作し、この空気極を使
用して低温活性電極を有する支持膜式固体電解質型燃料
電池を作製し、その性能について実験を行った。
【００２２】
【実施例】１ 実験の目的 支持膜式固体電解質型燃料電池は電解質の薄膜化が可能
であり、これにより燃料電池の高出力密度化、作動温度
の低下が期待される。特に、燃料電池の低温作動化は、
各構成部材の耐久性、信頼性の向上や、材料選択上の制
限の緩和が図られるなど、メリットが大きい。本実験で
は、簡便で安価な湿式成膜法および共結晶法により多孔
質電極基板上に緻密な電解質薄膜を形成することにより
支持膜式固体電解質型燃料電池を作製し、その発電特性
を調べた。 ２ 実験の方法 図２は本発明による支持膜式固体電解質型燃料電池の作
製方法を示す図である。
であり、これにより燃料電池の高出力密度化、作動温度
の低下が期待される。特に、燃料電池の低温作動化は、
各構成部材の耐久性、信頼性の向上や、材料選択上の制
限の緩和が図られるなど、メリットが大きい。本実験で
は、簡便で安価な湿式成膜法および共結晶法により多孔
質電極基板上に緻密な電解質薄膜を形成することにより
支持膜式固体電解質型燃料電池を作製し、その発電特性
を調べた。 ２ 実験の方法 図２は本発明による支持膜式固体電解質型燃料電池の作
製方法を示す図である。
【００２３】基板を燃料極とした。ＮｉＯ粉末およびイ
ットリア安定化ジルコニア粉末（ＹＳＺ）を重量比６
０：４０で混合し、さらに造孔材としてグラファイト粉
末を添加した。これをスプレードライ法により造粒し、
得られた造粒粉をプレス成形し、９００℃で熱処理して
仮焼基板を得た。電解質は上記ＹＳＺを用いた。これを
エタノール中に分散し、ボールミルで粉砕してＹＳＺの
高分散ゾルを調製した。同ゾル中に仮焼基板をディッピ
ングして乾燥し、基板表面に電解質粒子の層を形成し
た。電解質膜厚はディッピングの回数により調整した。
これを１４００℃にて焼成し、電解質と燃料極の２層膜
を得た。次に、電解質上に空気極であるＬａ 0.85Ｓｒ
0.15ＭｎＯ3（ＬＳＭ）またはＰｒ0.6 Ｓｒ0.4ＭｎＯ3
−Ｃｅ0.8 Ｓｍ0 .2Ｏ1.9（ＰＳＭ−ＳＤＣ）をスクリー
ン印刷して焼き付け、支持膜式固体電解質型燃料電池の
単電池を作製した。電池サイズは５ｃｍ角とし、空気極
面積は４ｃｍ2 とした。得られた単電池を用いて発電試
験を行った。試験温度は７５０℃とし、燃料はＨ2 、酸
化剤には空気を用いた。 ３ 実験の結果 図３は本発明による支持膜式固体電解質型燃料電池の断
面の顕微鏡写真である。
ットリア安定化ジルコニア粉末（ＹＳＺ）を重量比６
０：４０で混合し、さらに造孔材としてグラファイト粉
末を添加した。これをスプレードライ法により造粒し、
得られた造粒粉をプレス成形し、９００℃で熱処理して
仮焼基板を得た。電解質は上記ＹＳＺを用いた。これを
エタノール中に分散し、ボールミルで粉砕してＹＳＺの
高分散ゾルを調製した。同ゾル中に仮焼基板をディッピ
ングして乾燥し、基板表面に電解質粒子の層を形成し
た。電解質膜厚はディッピングの回数により調整した。
これを１４００℃にて焼成し、電解質と燃料極の２層膜
を得た。次に、電解質上に空気極であるＬａ 0.85Ｓｒ
0.15ＭｎＯ3（ＬＳＭ）またはＰｒ0.6 Ｓｒ0.4ＭｎＯ3
−Ｃｅ0.8 Ｓｍ0 .2Ｏ1.9（ＰＳＭ−ＳＤＣ）をスクリー
ン印刷して焼き付け、支持膜式固体電解質型燃料電池の
単電池を作製した。電池サイズは５ｃｍ角とし、空気極
面積は４ｃｍ2 とした。得られた単電池を用いて発電試
験を行った。試験温度は７５０℃とし、燃料はＨ2 、酸
化剤には空気を用いた。 ３ 実験の結果 図３は本発明による支持膜式固体電解質型燃料電池の断
面の顕微鏡写真である。
【００２４】支持膜式単電池の断面の顕微鏡写真によれ
ば、電解質層は非常に緻密でありクラックやピンホール
は観察されなかった。また、電解質層と多孔質基板との
接合性も良好であり、発電試験後も膜の剥離や割れは起
こらなかった。
ば、電解質層は非常に緻密でありクラックやピンホール
は観察されなかった。また、電解質層と多孔質基板との
接合性も良好であり、発電試験後も膜の剥離や割れは起
こらなかった。
【００２５】図４は本発明の支持膜式固体電解質型燃料
電池の単電池の発電特性を示すグラフであり、縦軸に電
池電圧（Ｖ）を示し、横軸に電流密度（Ａ／ｃｍ2）を
示す。これによると、Ｐｒ0.6 Ｓｒ0.4ＭｎＯ3−Ｃｅ
0.8Ｓｍ0.2Ｏ1.9（ＰＳＭ−ＳＤＣ）空気極を用いたセ
ルは、Ｌａ0.85Ｓｒ0.15ＭｎＯ3（ＬＳＭ）空気極を用
いたセルに比べ、高電流密度まで電圧降下が見られず、
優れた特性を示していることが分かる。
電池の単電池の発電特性を示すグラフであり、縦軸に電
池電圧（Ｖ）を示し、横軸に電流密度（Ａ／ｃｍ2）を
示す。これによると、Ｐｒ0.6 Ｓｒ0.4ＭｎＯ3−Ｃｅ
0.8Ｓｍ0.2Ｏ1.9（ＰＳＭ−ＳＤＣ）空気極を用いたセ
ルは、Ｌａ0.85Ｓｒ0.15ＭｎＯ3（ＬＳＭ）空気極を用
いたセルに比べ、高電流密度まで電圧降下が見られず、
優れた特性を示していることが分かる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
燃料極を基板とし、燃料極の上に成膜された電解質層
と、電解質層の上に成膜された空気極とからなる単電池
を包含する支持膜式固体電解質型燃料電池において、空
気極が、平均粒径が１〜１０μｍの範囲にあり、（Ａ
1-x Ｂx）（Ｃ1-y Ｄy ）Ｏ(3+ δ)の組成を有する粒子
と、この粒子の周囲を取り囲む状態の平均粒径が０．１
〜２μｍの範囲にあり、Ｃｅ 1-X ＥX Ｏ(2-δ)の組成を
有する粒子とからなり、気孔率が２０〜５０％の範囲に
あり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(2-δ)が０．５〜５０ｗｔ％の範
囲で含まれ、ここで、ＡはＬａ、Ｙ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｐ
ｒ、Ｃａのいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、ＢはＳ
ｒ、Ｂａ、Ｃａのいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、
ＣはＭｎ、Ｃｏ、Ｃｅのいずれか１つ又は２つ以上の組
合せ、ＤはＣｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、Ａｌ
のいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、ＥはＣａ、Ｙ、
Ｓｍ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｐ
ｂ、Ｓｒ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｂａ、Ｂｅのいずれか１つ又は
２つ以上の組合せであり、０≦ｘ≦０．５０、 ０≦ｙ
≦０．５０としたので、次のような優れた効果が得られ
る。 （１）空気極構造は顕微鏡写真によれば、３〜４μｍの
Ｍｎ系材料の周囲を１μｍ程度のＣｅＯ2 系材料が取り
囲んでいることが判明した。 （２）この空気極は低温においても分極が小さく、且つ
長期安定性の高い性質を有する。 （３）したがつて、低温で電池性能の良い固体電解質型
燃料電池が得られるようになった
燃料極を基板とし、燃料極の上に成膜された電解質層
と、電解質層の上に成膜された空気極とからなる単電池
を包含する支持膜式固体電解質型燃料電池において、空
気極が、平均粒径が１〜１０μｍの範囲にあり、（Ａ
1-x Ｂx）（Ｃ1-y Ｄy ）Ｏ(3+ δ)の組成を有する粒子
と、この粒子の周囲を取り囲む状態の平均粒径が０．１
〜２μｍの範囲にあり、Ｃｅ 1-X ＥX Ｏ(2-δ)の組成を
有する粒子とからなり、気孔率が２０〜５０％の範囲に
あり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(2-δ)が０．５〜５０ｗｔ％の範
囲で含まれ、ここで、ＡはＬａ、Ｙ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｐ
ｒ、Ｃａのいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、ＢはＳ
ｒ、Ｂａ、Ｃａのいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、
ＣはＭｎ、Ｃｏ、Ｃｅのいずれか１つ又は２つ以上の組
合せ、ＤはＣｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、Ａｌ
のいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、ＥはＣａ、Ｙ、
Ｓｍ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｐ
ｂ、Ｓｒ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｂａ、Ｂｅのいずれか１つ又は
２つ以上の組合せであり、０≦ｘ≦０．５０、 ０≦ｙ
≦０．５０としたので、次のような優れた効果が得られ
る。 （１）空気極構造は顕微鏡写真によれば、３〜４μｍの
Ｍｎ系材料の周囲を１μｍ程度のＣｅＯ2 系材料が取り
囲んでいることが判明した。 （２）この空気極は低温においても分極が小さく、且つ
長期安定性の高い性質を有する。 （３）したがつて、低温で電池性能の良い固体電解質型
燃料電池が得られるようになった
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による支持膜式固体電解質型燃料電池の
単電池の斜視図である。
単電池の斜視図である。
【図２】本発明による支持膜式固体電解質型燃料電池の
作製方法を示す図である。
作製方法を示す図である。
【図３】本発明による支持膜式単電池の断面の顕微鏡写
真である。
真である。
【図４】本発明の支持膜式固体電解質型燃料電池の単電
池の発電特性を示すグラフである。
池の発電特性を示すグラフである。
４ 固体電解質層 ５ 燃料極 ６ 空気極 ７ 単電池
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G030 AA06 AA07 AA08 AA09 AA10 AA11 AA12 AA13 AA17 AA22 AA25 AA27 AA28 AA29 AA36 BA03 CA05 GA05 GA08 5H018 AA06 AS03 BB01 BB08 BB12 BB16 CC06 DD08 EE02 EE13 EE16 HH01 HH04 HH05 5H026 AA06 CX04 EE02 EE13
Claims (13)
- 【請求項１】燃料極を基板とし、該燃料極の上に成膜さ
れた電解質層と、該電解質層の上に成膜された空気極と
からなる単電池を包含する支持膜式固体電解質型燃料電
池において、 前記空気極が、平均粒径が１〜１０μｍの範囲にあり、
（Ａ1-x Ｂx）（Ｃ1-yＤy）Ｏ(3+δ) の組成を有する粒
子と、この粒子の周囲を取り囲む状態の平均粒径が０．
１〜２μｍの範囲にあり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(2-δ) の組
成を有する粒子とからなり、気孔率が２０〜５０％の範
囲にあり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(2-δ)が０．５〜５０ｗｔ％
の範囲で含まれ、 ここで、ＡはＬａ、Ｙ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｐｒ、Ｃａのいず
れか１つ又は２つ以上の組合せ、ＢはＳｒ、Ｂａ、Ｃａ
のいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、ＣはＭｎ、Ｃ
ｏ、Ｃｅのいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、ＤはＣ
ｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、Ａｌのいずれか１
つ又は２つ以上の組合せ、ＥはＣａ、Ｙ、Ｓｍ、Ｇｄ、
Ｌａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｅ
ｕ、Ｄｙ、Ｂａ、Ｂｅのいずれか１つ又は２つ以上の組
合せであり、０≦ｘ≦０．５０、０≦ｙ≦０．５０であ
る、ことを特徴とする固体電解質型燃料電池。 - 【請求項２】ＡがＬａであり、ＢがＳｒであり、ＣがＭ
ｎであり、ＥがＳｍまたはＧｄである、ことを特徴とす
る請求項１に記載の固体電解質型燃料電池。 - 【請求項３】ＡがＰｒ、ＢがＳｒ、ＣがＭｎ、ＥがＳｍ
またはＧｄであることを特徴とする請求項１に記載の固
体電解質型燃料電池。 - 【請求項４】ＡがＣａ、ＢがＣｅ、ＣがＭｎ、ＥがＳｍ
またはＧｄであることを特徴とする請求項２５に記載の
固体電解質型燃料電池。 - 【請求項５】ＡがＬａ、ＢがＳｒ、ＣがＣｏ、ＥがＳｍ
またはＧｄであることを特徴とする請求項１に記載の固
体電解質型燃料電池。 - 【請求項６】ＡがＳｍ、ＢがＳｒ、ＣがＣｏ、ＥがＳｍ
またはＧｄであることを特徴とする請求項１に記載の固
体電解質型燃料電池。 - 【請求項７】Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(2-δ) の出発原料がＣｅ
とＥの金属有機化合物であることを特徴とする請求項１
に記載の固体電解質型燃料電池の空気極の作製方法。 - 【請求項８】前記金属有機化合物がオクチル酸塩、ナフ
テン酸塩、アセチルアセトネート錯体のいずれか１つ又
は２つ以上の組合せであることを特徴とする請求項１に
記載の固体電解質型燃料電池の空気極の作製方法。 - 【請求項９】ＡがＰｒ、ＢがＳｒ、ＣがＭｎ、ＥがＳｍ
またはＧｄであり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(2-δ)の出発原料が
ＣｅおよびＥのオクチル酸塩であることを特徴とする請
求項１に記載の固体電解質型燃料電池の空気極の作製方
法。 - 【請求項１０】ＡがＣａ、ＢがＣｅ、ＣがＭｎ、ＥがＳ
ｍまたはＧｄであり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(2-δ) の出発原
料がＣｅおよびＥのオクチル酸塩であることを特徴とす
る請求項１に記載の固体電解質型燃料電池の空気極の作
製方法。 - 【請求項１１】ＡがＬａ、ＢがＳｒ、ＣがＣｏ、ＥがＳ
ｍまたはＧｄであり、Ｃｅ1-X ＥX Ｏ(2-δ)の出発原料
がＣｅおよびＥのオクチル酸塩であることを特徴とする
請求項１に記載の固体電解質型燃料電池の空気極の作製
方法。 - 【請求項１２】ＡがＳｍ、ＢがＳｒ、ＣがＣｏ、ＥがＳ
ｍまたはＧｄであり、Ｃｅ1-X ＥX (2-δ)の出発原料が
ＣｅおよびＥのオクチル酸塩であることを特徴とする請
求項１に記載の固体電解質型燃料電池の空気極の作製方
法。 - 【請求項１３】燃料極を基板とし、該燃料極の上に成膜
された電解質層と、該電解質層の上に成膜された空気極
とからなる単電池を包含する支持膜式固体電解質型燃料
電池において、 前記空気極の作製方法が、（Ａ1-x Ｂx）（Ｃ1-y Ｄy）
Ｏ(3+δ)の組成を有する酸化物の粉体と、これにＥおよ
びＣｅの金属有機化合物の溶液を加えてスラリーとし、
このスラリーの中でＥおよびＣｅの加水分解を行い、さ
らに重縮合反応を進行させた後、電解質上に塗布し、熱
を加えて、熱分解反応を行い、さらに高温で焼成するこ
とによって、（Ａ1-x Ｂx）（Ｃ1-y Ｄy）Ｏ(3+δ)粒子
とＣｅ1- X ＥX Ｏ(2-δ)の微粒子を分散性よく混合させ
て空気極を形成し、Ｃｅ1-X ＥXＯ(2-δ)が０．５〜５
０ｗｔ％の範囲で含まれ、 ここでＡはＬａ、Ｙ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｐｒ、Ｃａのいずれ
か１つ又は２つ以上の組合せ、ＢはＳｒ、Ｂａ、Ｃａの
いずれか１つ又は２つ以上の組合せ、ＣはＭｎ、Ｃｏ、
Ｃｅのいずれか１つ又は２つ以上の組合せ、ＤはＣｒ、
Ｎｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、Ａｌのいずれか１つ又
は２つ以上の組合せ、ＥはＣａ、Ｙ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｌ
ａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｅ
ｕ、Ｄｙ、Ｂａ、Ｂｅのいずれか１つ又は２つ以上の組
合せであり、０≦ｘ≦０．５０、０≦ｙ≦０．５０であ
る、ことを特徴とする固体電解質型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11063440A JP2000260436A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 低温活性電極を有する支持膜式固体電解質型燃料電池および該燃料電池に使用する空気極の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11063440A JP2000260436A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 低温活性電極を有する支持膜式固体電解質型燃料電池および該燃料電池に使用する空気極の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000260436A true JP2000260436A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13229334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11063440A Pending JP2000260436A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 低温活性電極を有する支持膜式固体電解質型燃料電池および該燃料電池に使用する空気極の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000260436A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003084894A1 (fr) * | 2002-04-10 | 2003-10-16 | Japan Science And Technology Agency | Conducteur mixte complexe et son procede de preparation |
| JP2006190631A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-07-20 | Nissan Motor Co Ltd | 固体酸化物形燃料電池用空気極及びその製造方法 |
| JP2006278090A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Kyocera Corp | 燃料電池セル及び燃料電池 |
| JP2006351406A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | セリアコートｓｏｆｃ用空気極粉末、その製造方法および空気極の製造方法 |
| JP2007115536A (ja) * | 2005-10-20 | 2007-05-10 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 多孔質固体酸化物形燃料電池用電極の製造方法 |
| JP2010146727A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Japan Fine Ceramics Center | 固体酸化物形燃料電池の製造方法 |
| JP2012164672A (ja) * | 2006-02-10 | 2012-08-30 | Nippon Shokubai Co Ltd | 固体酸化物形燃料電池用空気極材料 |
| RU2825430C1 (ru) * | 2024-03-05 | 2024-08-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук (ИВТЭ УрО РАН) | Твердооксидный электролитный материал с протонной проводимостью на основе самарий-замещенного индата бария-лантана |
-
1999
- 1999-03-10 JP JP11063440A patent/JP2000260436A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003084894A1 (fr) * | 2002-04-10 | 2003-10-16 | Japan Science And Technology Agency | Conducteur mixte complexe et son procede de preparation |
| US7223358B2 (en) | 2002-04-10 | 2007-05-29 | Japan Science And Technology Agency | Complex mixed conductor and its preparing method |
| US7479242B2 (en) | 2002-04-10 | 2009-01-20 | Japan Science And Technology Agency | Complex mixed conductor containing Pr-doped cerium oxide and spinel-type ferrite and its preparation method |
| JP2006190631A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-07-20 | Nissan Motor Co Ltd | 固体酸化物形燃料電池用空気極及びその製造方法 |
| JP2006278090A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Kyocera Corp | 燃料電池セル及び燃料電池 |
| JP2006351406A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | セリアコートｓｏｆｃ用空気極粉末、その製造方法および空気極の製造方法 |
| JP2007115536A (ja) * | 2005-10-20 | 2007-05-10 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 多孔質固体酸化物形燃料電池用電極の製造方法 |
| JP2012164672A (ja) * | 2006-02-10 | 2012-08-30 | Nippon Shokubai Co Ltd | 固体酸化物形燃料電池用空気極材料 |
| JP2010146727A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Japan Fine Ceramics Center | 固体酸化物形燃料電池の製造方法 |
| RU2825430C1 (ru) * | 2024-03-05 | 2024-08-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук (ИВТЭ УрО РАН) | Твердооксидный электролитный материал с протонной проводимостью на основе самарий-замещенного индата бария-лантана |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhan et al. | A reduced temperature solid oxide fuel cell with nanostructured anodes | |
| JP3502012B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池、およびその製造方法 | |
| Yamaura et al. | Cathodic polarization of strontium-doped lanthanum ferrite in proton-conducting solid oxide fuel cell | |
| CN101847725B (zh) | 一种a缺位型钙钛矿结构固体氧化物燃料电池阴极材料 | |
| JP5571772B2 (ja) | 複合酸素電極及びそれの製造方法 | |
| JP2004531857A (ja) | 固体酸化物燃料電池の高性能陰極 | |
| KR100424194B1 (ko) | 다공성 이온 전도성 세리아 막 코팅으로 삼상 계면이 확장된 미세구조의 전극부 및 그의 제조방법 | |
| US20090297923A1 (en) | Sol-gel derived high performance catalyst thin films for sensors, oxygen separation devices, and solid oxide fuel cells | |
| KR101796575B1 (ko) | 용리된 금속 합금 촉매체를 포함하는 전극 소재의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조한 전극 소재를 포함하는 고체 산화물 연료전지, 금속공기전지 및 고체 산화물 수전해 셀 | |
| KR20140057080A (ko) | 고체산화물 연료전지용 양극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 고체산화물 연료전지 | |
| JP6889900B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池用アノード及びその製造方法、並びに固体酸化物形燃料電池 | |
| JP4534188B2 (ja) | 燃料電池用電極材料及びこれを用いた固体酸化物形燃料電池 | |
| JPH11214014A (ja) | 固体電解質型燃料電池の空気極およびその作製方法 | |
| JP3871903B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池用燃料極への電極活性酸化物の導入方法 | |
| CN100508259C (zh) | 一种复相电催化材料及其制备方法 | |
| JP2015191810A (ja) | 固体酸化物形燃料電池用アノード支持基板及び固体酸化物形燃料電池用セル | |
| JP2000260436A (ja) | 低温活性電極を有する支持膜式固体電解質型燃料電池および該燃料電池に使用する空気極の作製方法 | |
| JP2003308846A (ja) | ペロブスカイト型酸化物及び燃料電池用空気極 | |
| JPH103930A (ja) | 固体電解質型燃料電池の燃料極の作製方法 | |
| Bu et al. | Composites of single/double perovskites as cathodes for solid oxide fuel cells | |
| JP3448242B2 (ja) | 固体電解質燃料電池 | |
| JP3381544B2 (ja) | 低温動作固体燃料電池用複合型空気極材料 | |
| JP2006351406A (ja) | セリアコートｓｏｆｃ用空気極粉末、その製造方法および空気極の製造方法 | |
| JP2004265742A (ja) | 集電部材の表面処理方法 | |
| JP6151212B2 (ja) | 低温作動型の固体酸化物形燃料電池およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040325 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040330 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040528 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040622 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041102 |