JPS6337569A - 高温固体電解質燃料電池用酸素極構造体 - Google Patents
高温固体電解質燃料電池用酸素極構造体Info
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- JPS6337569A JPS6337569A JP61180010A JP18001086A JPS6337569A JP S6337569 A JPS6337569 A JP S6337569A JP 61180010 A JP61180010 A JP 61180010A JP 18001086 A JP18001086 A JP 18001086A JP S6337569 A JPS6337569 A JP S6337569A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9016—Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
-
- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、燃料電池の酸素極構造体に関し、特には高
温下で用いられ、固体の電解質を採用した高温固体電解
質燃料電池のためのＩ！１１素極構遺体に関する。
温下で用いられ、固体の電解質を採用した高温固体電解
質燃料電池のためのＩ！１１素極構遺体に関する。
［従来技術及びその欠点］
燃料電池は、燃料の酸化反応を電気化学的に行なわせる
ことによって、その酸化反応に伴う自由エネルギー変化
を直接電気エネルギーとして取り出すことができるよう
に組み立てた電池であり、古くから種々のものが提案さ
れ開発されている。最もよく研究されているものは、水
素を燃料として用いた水素−酸素燃料電池である。水素
−酸素燃料電池ては水素と酸素とを電気化学的に反応さ
せ、直接電気エネルギーを取り出す、電極には多孔性炭
素の表面に触媒（主に白金）を添加したものが多く使用
されている。水素−酸素電極は電解質の種類により、リ
ン酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池、固体電解質燃
料電池に大別される。
ことによって、その酸化反応に伴う自由エネルギー変化
を直接電気エネルギーとして取り出すことができるよう
に組み立てた電池であり、古くから種々のものが提案さ
れ開発されている。最もよく研究されているものは、水
素を燃料として用いた水素−酸素燃料電池である。水素
−酸素燃料電池ては水素と酸素とを電気化学的に反応さ
せ、直接電気エネルギーを取り出す、電極には多孔性炭
素の表面に触媒（主に白金）を添加したものが多く使用
されている。水素−酸素電極は電解質の種類により、リ
ン酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池、固体電解質燃
料電池に大別される。
リン酸型燃料電池は第一世代の燃料電池と言われ、リン
酸を電解質とし、１７０から２２０℃で作動する電池で
ある。この型の電池は１９６０年代から主にアメリカで
開発が進められ、現在最終的な開発段階にさしかかって
いるか、エネルギー効率が低いこと及び寿命が短いとい
う欠点を有する。
酸を電解質とし、１７０から２２０℃で作動する電池で
ある。この型の電池は１９６０年代から主にアメリカで
開発が進められ、現在最終的な開発段階にさしかかって
いるか、エネルギー効率が低いこと及び寿命が短いとい
う欠点を有する。
溶融炭酸塩型燃料電池は電解質として炭酸リチウムと炭
酸カリウムの混合物のような炭酸塩の溶融物を電解質と
して用いたものであり、第二世代の燃料電池と呼ばれて
いるが、一般に陽極として用いられる酸化ニッケルの安
定性に問題があるので寿命が短いという欠点を有する。
酸カリウムの混合物のような炭酸塩の溶融物を電解質と
して用いたものであり、第二世代の燃料電池と呼ばれて
いるが、一般に陽極として用いられる酸化ニッケルの安
定性に問題があるので寿命が短いという欠点を有する。
高温固体電解質燃料電池は、電解質に固体を用いるため
に電解質溶液、溶融塩を用いた電池に比べて電池の構成
が簡単となり、また、高温（１０００°Ｃ前後）で作動
させるために貴金属触媒なして石炭改質ガス等の低純度
、安価ガスを燃料として使用できる等の利点があるか、
開発の困難度か高いので第三世代の燃料電池として位置
付けられている。固体電解質としてはジルコニア（ｚ「
０□）に２価又は３価の金属酸化物を固溶させた安定化
ジルコニアが用いられている。安定化ジルコニアの導電
率が低温ては低いために約１０００℃という高温て作動
させる必要がある。そのために電池の構成材、特に陽極
材料（酸素極材）の選択が重要となってくる。高温固体
電解質燃料電池用酸素極として要求される条件は（１）
高い導電性、（２）熱的化学的安定性（３）多孔性（４
）固体電解質（安定化ジルコニア）との密着性である。
に電解質溶液、溶融塩を用いた電池に比べて電池の構成
が簡単となり、また、高温（１０００°Ｃ前後）で作動
させるために貴金属触媒なして石炭改質ガス等の低純度
、安価ガスを燃料として使用できる等の利点があるか、
開発の困難度か高いので第三世代の燃料電池として位置
付けられている。固体電解質としてはジルコニア（ｚ「
０□）に２価又は３価の金属酸化物を固溶させた安定化
ジルコニアが用いられている。安定化ジルコニアの導電
率が低温ては低いために約１０００℃という高温て作動
させる必要がある。そのために電池の構成材、特に陽極
材料（酸素極材）の選択が重要となってくる。高温固体
電解質燃料電池用酸素極として要求される条件は（１）
高い導電性、（２）熱的化学的安定性（３）多孔性（４
）固体電解質（安定化ジルコニア）との密着性である。
これらの条件を比較的良く満足しているものは白金であ
るが、価格の点及び高温での揮発性の点から除外しなく
てはならない、全屈以外の電極としては数多くの金属酸
化物、複酸化物が報告されているか、現在のところＬａ
ｌ−Ｊ”Ｊ”０３−： （ただし、ＭｌはＳｒ、 Ｃａ
又はＢａ、 Ｍ”はＣｏ、 Ｆｅ又はＭｎ、 ｘはＯよ
り大きく０．５よりも小さな数）で表わされるペロブス
カイト型酸化物、特にＬａＣｏＯ３，Ｌａ、、Ｓｒ、ｈ
ｌｎＯ，か最も優れていると言われている。これらのペ
ロブスカイト型化合物は高温酸素雰囲気中て安定で、導
電率も高く（〜１０３１０３Ｓ’）かつ、酸素還元の触
媒能も高い理想的な酸素電極材である。しかし、これら
の酸化物電極は１０００℃て作動させると初期特性は良
いが、経日的な電極特性の劣化が認められる。この劣化
の主な原因は、ペロブスカイト型酸化物と安定化ジルコ
ニアとの反応により非導電性の化合物か形成されるため
であることかわかった。
るが、価格の点及び高温での揮発性の点から除外しなく
てはならない、全屈以外の電極としては数多くの金属酸
化物、複酸化物が報告されているか、現在のところＬａ
ｌ−Ｊ”Ｊ”０３−： （ただし、ＭｌはＳｒ、 Ｃａ
又はＢａ、 Ｍ”はＣｏ、 Ｆｅ又はＭｎ、 ｘはＯよ
り大きく０．５よりも小さな数）で表わされるペロブス
カイト型酸化物、特にＬａＣｏＯ３，Ｌａ、、Ｓｒ、ｈ
ｌｎＯ，か最も優れていると言われている。これらのペ
ロブスカイト型化合物は高温酸素雰囲気中て安定で、導
電率も高く（〜１０３１０３Ｓ’）かつ、酸素還元の触
媒能も高い理想的な酸素電極材である。しかし、これら
の酸化物電極は１０００℃て作動させると初期特性は良
いが、経日的な電極特性の劣化が認められる。この劣化
の主な原因は、ペロブスカイト型酸化物と安定化ジルコ
ニアとの反応により非導電性の化合物か形成されるため
であることかわかった。
［発明か解決しようとする問題点］
この発明の目的は、固体電解質として安定化ジルコニア
を用いた高温固体電解質燃料電池のための酸素極構造体
であって、長時間高温において作動させても酸素極と電
解質とが実質的に反応せず、そのため電池特性か劣化し
ない高温固体電解質燃料電池用酸素極構造体を提供する
ことである。
を用いた高温固体電解質燃料電池のための酸素極構造体
であって、長時間高温において作動させても酸素極と電
解質とが実質的に反応せず、そのため電池特性か劣化し
ない高温固体電解質燃料電池用酸素極構造体を提供する
ことである。
［問題点を解決するための手段］
この発明では、一般式Ｌａ＋−Ｊ’Ｊ２０ｉ−’ （た
だし、ＭｌはＳｒ、 Ｍｇ、 Ｃａ又はＢａ、 Ｍ”は
Ｃｏ、 Ｆｅ又はＭｎ、Ｘは０より大きくｌよりも小さ
な数）で表わされるペロブスカイト型化合物から成る酸
素極上にＬａｌ−、Ｍ’ｙＭ’０．４ （たたし、Ｐは
Ｓｒ、 Ｍｇ、 Ｃａ又はＢａ、 Ｍ’はＡＩ又はＩｎ
、 ｙは０より大きくｌよりも小さな数）ｙ！１ペロブ
スカイト型化型化合金膜け、この膜によって安定化ジル
コニアと上記酸素極とを遮断するようにして上記問題点
を解決した。
だし、ＭｌはＳｒ、 Ｍｇ、 Ｃａ又はＢａ、 Ｍ”は
Ｃｏ、 Ｆｅ又はＭｎ、Ｘは０より大きくｌよりも小さ
な数）で表わされるペロブスカイト型化合物から成る酸
素極上にＬａｌ−、Ｍ’ｙＭ’０．４ （たたし、Ｐは
Ｓｒ、 Ｍｇ、 Ｃａ又はＢａ、 Ｍ’はＡＩ又はＩｎ
、 ｙは０より大きくｌよりも小さな数）ｙ！１ペロブ
スカイト型化型化合金膜け、この膜によって安定化ジル
コニアと上記酸素極とを遮断するようにして上記問題点
を解決した。
［発明の効果］
この発明の酸素極構造体を、固体電解質として安定化ジ
ルコニアを用いた高温固体電解質燃料電池に適用すると
、Ｌａｌ−ｙＭ３ｙＭ’Ｊ−乙型ベロブスカイト型化合
物膜によって安定化ジルコニアとＬａｌ−Ｊ’、Ｍ”Ｏ
，−五酸素極とが遮断されるため、これらの間で反応が
起きない、また、Ｌａ、−、ＭコＶＭ’０３−ｙ−型ペ
ロブスカイト型化合物は高温下においても安定化ジルコ
ニアともＬａｌ−、Ｍ’Ｊ”０３−ｘ型ペロブスカイト
化合物とも実質的に反応しない、従ってこの発明の酸素
極構造体を用いると、長時間使用しても特性が劣化しな
い燃料電池が得られる。また、Ｌａｌ−ｙＭ’ｙＭ’ｏ
ｓ−Ｚの酸素イオン導電率は一般的に安定化ジルコニア
の導電率に比べて約１桁低いが。
ルコニアを用いた高温固体電解質燃料電池に適用すると
、Ｌａｌ−ｙＭ３ｙＭ’Ｊ−乙型ベロブスカイト型化合
物膜によって安定化ジルコニアとＬａｌ−Ｊ’、Ｍ”Ｏ
，−五酸素極とが遮断されるため、これらの間で反応が
起きない、また、Ｌａ、−、ＭコＶＭ’０３−ｙ−型ペ
ロブスカイト型化合物は高温下においても安定化ジルコ
ニアともＬａｌ−、Ｍ’Ｊ”０３−ｘ型ペロブスカイト
化合物とも実質的に反応しない、従ってこの発明の酸素
極構造体を用いると、長時間使用しても特性が劣化しな
い燃料電池が得られる。また、Ｌａｌ−ｙＭ’ｙＭ’ｏ
ｓ−Ｚの酸素イオン導電率は一般的に安定化ジルコニア
の導電率に比べて約１桁低いが。
厚さか薄ければ電池の内部抵抗を有意に増大させない。
［発明の詳細な説明］
この発明の酸素極構造体が用いられる燃料電池の作動原
理は従来の高温固体電解質燃料電池の作動原理と全く同
じである。第１図にその作動原理を模式的に示す、第１
図に示すように、酸素極（陽極）では酸素分子が電子を
受は取って酸素イオンとなり、水素極（陰極）では酸素
イオンが水素分子と反応して水を生成するとともに電子
を放出する。すなわち、式で表わすと以下のようになる
。
理は従来の高温固体電解質燃料電池の作動原理と全く同
じである。第１図にその作動原理を模式的に示す、第１
図に示すように、酸素極（陽極）では酸素分子が電子を
受は取って酸素イオンとなり、水素極（陰極）では酸素
イオンが水素分子と反応して水を生成するとともに電子
を放出する。すなわち、式で表わすと以下のようになる
。
酸素極： −０□＋２ｅ−０”−
水素極：０２− ◆１１□ −Ｈ２０◆２ｅ全体：
−０□◆Ｈ２← Ｈ，０ この発明の酸素極構造体が用いられる高温固体電解質燃
料電池に採用される固体電解質は、従来の高温固体電解
質燃料電池と同様、安定化ジルコニアである。安定化ジ
ルコニアは、ジルコニアに例えば酸化イツトリウム、酸
化イッチリビウム、酸化スカンジウム、酸化カルシウム
、酸、化マグネシウム等の２価又は３価の金属酸化物を
好ましくは３ないし１５モル％加えたものである。
−０□◆Ｈ２← Ｈ，０ この発明の酸素極構造体が用いられる高温固体電解質燃
料電池に採用される固体電解質は、従来の高温固体電解
質燃料電池と同様、安定化ジルコニアである。安定化ジ
ルコニアは、ジルコニアに例えば酸化イツトリウム、酸
化イッチリビウム、酸化スカンジウム、酸化カルシウム
、酸、化マグネシウム等の２価又は３価の金属酸化物を
好ましくは３ないし１５モル％加えたものである。
この発明の酸素極構造体に採用される酸素極は、一般式
Ｌａ＋−＋ｔＭ’Ｊ”０３−％−（ただし、−亀はＳ「
、Ｍｇ、 Ｃａ又はＢａ、 Ｍ”はＣｏ、 Ｆｅ又はＭ
ｎ、 ｘはＯより大きくｌよりも小さなａ）で表わさ
れるペロブスカイト型化合物である。この一般式て表わ
される化合物のうち、特に好ましいものは、高温での導
電率が最も高くかつ触媒能も高いＬａＣｏ０．である。
Ｌａ＋−＋ｔＭ’Ｊ”０３−％−（ただし、−亀はＳ「
、Ｍｇ、 Ｃａ又はＢａ、 Ｍ”はＣｏ、 Ｆｅ又はＭ
ｎ、 ｘはＯより大きくｌよりも小さなａ）で表わさ
れるペロブスカイト型化合物である。この一般式て表わ
される化合物のうち、特に好ましいものは、高温での導
電率が最も高くかつ触媒能も高いＬａＣｏ０．である。
この発明の酸素極構造体では、上記酸素極上に一般式Ｌ
ａ１−．Ｍ３．Ｍ’Ｏ，Ｉ−Ｚ （ただし、緬３はＳｒ
、 ｋｌｇ、Ｃａ又はＢａ、 Ｍ’はＡＩ又はＩｎ、
ｙはＯより大きく１よりも小さな数）で示されるペロ
ブスカイト型化合物から成る遮断膜か設けられており、
これによって安定イビジルコニアとＬａ＋−ＨＭ’ｘＭ
”０１−４とが分離され、互いに接触しないようになる
。
ａ１−．Ｍ３．Ｍ’Ｏ，Ｉ−Ｚ （ただし、緬３はＳｒ
、 ｋｌｇ、Ｃａ又はＢａ、 Ｍ’はＡＩ又はＩｎ、
ｙはＯより大きく１よりも小さな数）で示されるペロ
ブスカイト型化合物から成る遮断膜か設けられており、
これによって安定イビジルコニアとＬａ＋−ＨＭ’ｘＭ
”０１−４とが分離され、互いに接触しないようになる
。
Ｌａ＋−Ｊ”ｙＭ’０３−ｚ遮断膜の厚さは、電池の内
部抵抗を小さく抑えるためにｔｏｇ■以下であることが
好ましく、特に約ｌｅ−程度であることが好ましい、
Ｌａ、−、Ｍ’ｙＭ’０３−％の一般式で表わされるペ
ロブスカイト型化合物のうち、特に好ましいものはＬａ
ｏ、 ５Ｂａｏ、 ＋Ａｌｔ、 ｓｓ及びしａ。、 ９
ｓｒＯ，（ｌｎＪ、 ｓｓである。
部抵抗を小さく抑えるためにｔｏｇ■以下であることが
好ましく、特に約ｌｅ−程度であることが好ましい、
Ｌａ、−、Ｍ’ｙＭ’０３−％の一般式で表わされるペ
ロブスカイト型化合物のうち、特に好ましいものはＬａ
ｏ、 ５Ｂａｏ、 ＋Ａｌｔ、 ｓｓ及びしａ。、 ９
ｓｒＯ，（ｌｎＪ、 ｓｓである。
この発明の酸素極構造体にとって必須的なことは、上記
酸素極上に上記遮断膜か形成されていることだけであり
、酸素極の形状や大きさには特に制限はない、従って、
例えば、従来から用いられている酸素極と同様に、多孔
質の（ＺｒＯｔ）。ａｓ（ＣａＯ）ｏ、 ｔｓから成る
基体上に積層された形状であってよく、酸素極の厚さは
例えば従来と同様約２００終會である。
酸素極上に上記遮断膜か形成されていることだけであり
、酸素極の形状や大きさには特に制限はない、従って、
例えば、従来から用いられている酸素極と同様に、多孔
質の（ＺｒＯｔ）。ａｓ（ＣａＯ）ｏ、 ｔｓから成る
基体上に積層された形状であってよく、酸素極の厚さは
例えば従来と同様約２００終會である。
この発明の酸素極構造体は、従来と同様、例えば多孔質
の基体上に常法に従い、水素極、安定化ジルコニア、酸
素極を化学気相蒸着法又はプラズマスプレー法によって
被着、積層することによって製造することができる。
の基体上に常法に従い、水素極、安定化ジルコニア、酸
素極を化学気相蒸着法又はプラズマスプレー法によって
被着、積層することによって製造することができる。
実施例１
安定化ジルコニア（８モル％Ｙ２０．を含む）電解買上
に、常法に従い、Ｒｆ−スパッター法によりＬａｏ、
５Ｂａｏ、 ＋ＡＩＱ＊、 ９％を約ＩＪＬ−の厚さに
蒸着した。 Ｒｆ−スパッター法はアルゴンガス圧２〜
５トル、電力１００ないし２００ｗ″′Ｃ１時間行なっ
た。その上に同様にしてＬａＣｏ０ユを約１絡−の厚さ
に蒸着した。一方、比較のため、直接安定化ジルコニア
上にＲｆ−スパッター法によりＬａＣｏ０ユを蒸着した
。これらの試料を１０００°Ｃの空気中て１２時間加熱
処理した。
に、常法に従い、Ｒｆ−スパッター法によりＬａｏ、
５Ｂａｏ、 ＋ＡＩＱ＊、 ９％を約ＩＪＬ−の厚さに
蒸着した。 Ｒｆ−スパッター法はアルゴンガス圧２〜
５トル、電力１００ないし２００ｗ″′Ｃ１時間行なっ
た。その上に同様にしてＬａＣｏ０ユを約１絡−の厚さ
に蒸着した。一方、比較のため、直接安定化ジルコニア
上にＲｆ−スパッター法によりＬａＣｏ０ユを蒸着した
。これらの試料を１０００°Ｃの空気中て１２時間加熱
処理した。
加熱処理した試料の表面をＸ線回折によって同定した結
果、安定化ジルコニア上に直接Ｌａｂｏｒｓを蒸着した
場合にはＬａｔＺｒｚＯｙの生成が認められた。これに
対し、Ｌａｏ、 ５ＢａＯ，＋Ａｌ０ｔ、ｓを安定化ジ
ルコニアとＬａＣ０Ｑ３との間に介在させた場合には反
応生成物の存在は認められなかった。
果、安定化ジルコニア上に直接Ｌａｂｏｒｓを蒸着した
場合にはＬａｔＺｒｚＯｙの生成が認められた。これに
対し、Ｌａｏ、 ５ＢａＯ，＋Ａｌ０ｔ、ｓを安定化ジ
ルコニアとＬａＣ０Ｑ３との間に介在させた場合には反
応生成物の存在は認められなかった。
実施例２
実施例１と同様に安定化ジルコニア（８モル％Ｙ２Ｏ３
を含む）電解買上にＲｆ−スパッター法によりＬａｏ、
＊Ｂａｏ、 ＋ＡＩＯ，，、ｓを約１ｇ嘗の厚さに蒸
着し、その上にＬａＣｏ０ユを約１μ飄の厚さに蒸着し
たものを用いて８００°Ｃての酸素還元分極特性を調べ
た、また、比較のため、直接安定化ジルコニア上にＲｆ
−スパッター法によりＬａＣｏＯ３を蒸着したものを用
いて同様に酸素還元分極特性を調べた。いずれの場合も
電極を１０００℃で１２時間加熱処理した後に測定を行
なった。酸素還元分極特性は、電流密度と過電圧との関
係を調べることによって行なった。測定は対極に白金ペ
ースト電極を用い、その一部を照合電極として測定極と
の電位差をインターラブター法によって抵抗成分を除い
て行なった。酸素が可逆的に還元されるならば過電圧は
０になるが一般に非可逆的反応が起きるため、過電圧か
生じる。過電圧か小さいほど電池としての特性か良好で
ある。
を含む）電解買上にＲｆ−スパッター法によりＬａｏ、
＊Ｂａｏ、 ＋ＡＩＯ，，、ｓを約１ｇ嘗の厚さに蒸
着し、その上にＬａＣｏ０ユを約１μ飄の厚さに蒸着し
たものを用いて８００°Ｃての酸素還元分極特性を調べ
た、また、比較のため、直接安定化ジルコニア上にＲｆ
−スパッター法によりＬａＣｏＯ３を蒸着したものを用
いて同様に酸素還元分極特性を調べた。いずれの場合も
電極を１０００℃で１２時間加熱処理した後に測定を行
なった。酸素還元分極特性は、電流密度と過電圧との関
係を調べることによって行なった。測定は対極に白金ペ
ースト電極を用い、その一部を照合電極として測定極と
の電位差をインターラブター法によって抵抗成分を除い
て行なった。酸素が可逆的に還元されるならば過電圧は
０になるが一般に非可逆的反応が起きるため、過電圧か
生じる。過電圧か小さいほど電池としての特性か良好で
ある。
結果を第２図に示す、第２図かられかるように、ＬａＣ
ｏ０．単独の場合に比べ、遮断膜としてＬａｏ、 ５Ｂ
ａｏ、 ＋ＡＩＯ□９Ｓを用いた場合の方が過電圧がは
るかに小さく、酸素還元特性が良好である。
ｏ０．単独の場合に比べ、遮断膜としてＬａｏ、 ５Ｂ
ａｏ、 ＋ＡＩＯ□９Ｓを用いた場合の方が過電圧がは
るかに小さく、酸素還元特性が良好である。
ＬａＣｏＯ３単独の場合の高い過電圧は上述の安定化ジ
ルコニアとＬａＣｏＯ３との反応により非導電性のＬａ
、Ｚｒ、Ｏ，が生成したためであると考えられる。
ルコニアとＬａＣｏＯ３との反応により非導電性のＬａ
、Ｚｒ、Ｏ，が生成したためであると考えられる。
実施例３
実施例１と同様に安定化ジルコニア（８モル％Ｙ２Ｏ３
を含む）電解買上にＲｆ−スパッター法によりＬａｏ、
ｇＳｒｏ、 ｌ １ｎｏｉ、 ｌｌｓを１．４０ｇｍ
の厚さに蒸着し、その上にＬａＣｏ０．を約１．７７μ
■の厚さに蒸着したものを用いて、実施例２と同様にし
て酸素還元分極特性を調べた。結果を第３図に示す、第
３図及び第２図の比較例から、ＬａＣｏ０．単独の場合
に比べ、遮断膜としてＬａｏ、 ５ｓｒｏｌｌｎｏｚ、
ｌｌｓを用いた場合の方が過電圧が小さく、酸素還元
特性が良好であることがわ、かる、また、Ｌａｏ、 ５
Ｓｒｏ、 ｌ １ｎｏｔ、 ｓｓは長期にわたる安定性
及び高温作動性が優れていることがわかった。
を含む）電解買上にＲｆ−スパッター法によりＬａｏ、
ｇＳｒｏ、 ｌ １ｎｏｉ、 ｌｌｓを１．４０ｇｍ
の厚さに蒸着し、その上にＬａＣｏ０．を約１．７７μ
■の厚さに蒸着したものを用いて、実施例２と同様にし
て酸素還元分極特性を調べた。結果を第３図に示す、第
３図及び第２図の比較例から、ＬａＣｏ０．単独の場合
に比べ、遮断膜としてＬａｏ、 ５ｓｒｏｌｌｎｏｚ、
ｌｌｓを用いた場合の方が過電圧が小さく、酸素還元
特性が良好であることがわ、かる、また、Ｌａｏ、 ５
Ｓｒｏ、 ｌ １ｎｏｔ、 ｓｓは長期にわたる安定性
及び高温作動性が優れていることがわかった。
第１図はこの発明の酸素極構造体が用いられる燃料電池
の作動原理を模式的に示す図、第２図及び第３図はこの
発明の酸素極構造体及び従来の燃料電池の酸素極の酸素
還元分極特性を示すグラフである。 矛 Ｉ Ｓ ′誦 ｌ ロ
の作動原理を模式的に示す図、第２図及び第３図はこの
発明の酸素極構造体及び従来の燃料電池の酸素極の酸素
還元分極特性を示すグラフである。 矛 Ｉ Ｓ ′誦 ｌ ロ
Claims (2)
- （１）固体電解質として安定化ジルコニアを用いた高温
固体電解質燃料電池のための酸素極構造体であって、一
般式Ｌａ＿１＿−＿ｘＭ＾１＿ｘＭ＾２Ｏ＿３＿−＿ｘ
＿／＿２（ただし、Ｍ＾１はＳｒ、Ｍｇ、Ｃａ又はＢａ
、Ｍ＾２はＣｏ、Ｆｅ又はＭｎ、ｘは０より大きく１よ
りも小さな数）で表わされるペロブスカイト型化合物か
ら成る酸素極と、該酸素極上に設けられ、一般式Ｌａ＿
１＿−＿ｙＭ＾３＿ｙＭ＾４Ｏ＿３＿−＿ｙ＿／＿２（
ただし、Ｍ＾３はＳｒ、Ｍｇ、Ｃａ又はＢａ、Ｍ＾４は
Ａｌ又はＩｎ、ｙは０より大きく１よりも小さな数）で
表わされるペロブスカイト型化合物から成る遮断膜とを
有する高温固体電解質燃料電池用酸素極構造体。 - （２）上記膜はＬａ＿０＿．＿９Ｂａ＿０＿．＿１Ａｌ
Ｏ＿２＿．＿９＿５又はＬａ＿０＿．＿９Ｓｒ＿０＿．
＿１ＩｎＯ＿２＿．＿９＿５である特許請求の範囲第１
項記載の酸素極構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61180010A JPS6337569A (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | 高温固体電解質燃料電池用酸素極構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61180010A JPS6337569A (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | 高温固体電解質燃料電池用酸素極構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6337569A true JPS6337569A (ja) | 1988-02-18 |
Family
ID=16075875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61180010A Pending JPS6337569A (ja) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | 高温固体電解質燃料電池用酸素極構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6337569A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04133265A (ja) * | 1990-09-25 | 1992-05-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 固体電解質燃料電池の空気極構造体 |
| JPH04133266A (ja) * | 1990-09-25 | 1992-05-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 固体電解質燃料電池の空気極構造体 |
| DE4104838A1 (de) * | 1991-02-16 | 1992-08-20 | Abb Patent Gmbh | Keramisches material zur herstellung einer verstaerkungsschicht fuer die luftelektrode einer brennstoffzelle mit festelektrolyt |
| JP2016091857A (ja) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | 新日鐵住金株式会社 | 固体酸化物型燃料電池の空気極、固体酸化物型燃料電池、及び固体酸化物型燃料電池の空気極の製造方法 |
-
1986
- 1986-08-01 JP JP61180010A patent/JPS6337569A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04133265A (ja) * | 1990-09-25 | 1992-05-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 固体電解質燃料電池の空気極構造体 |
| JPH04133266A (ja) * | 1990-09-25 | 1992-05-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 固体電解質燃料電池の空気極構造体 |
| JPH07109767B2 (ja) * | 1990-09-25 | 1995-11-22 | 工業技術院長 | 固体電解質燃料電池の空気極構造体 |
| JPH07109768B2 (ja) * | 1990-09-25 | 1995-11-22 | 工業技術院長 | 固体電解質燃料電池の空気極構造体 |
| DE4104838A1 (de) * | 1991-02-16 | 1992-08-20 | Abb Patent Gmbh | Keramisches material zur herstellung einer verstaerkungsschicht fuer die luftelektrode einer brennstoffzelle mit festelektrolyt |
| JP2016091857A (ja) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | 新日鐵住金株式会社 | 固体酸化物型燃料電池の空気極、固体酸化物型燃料電池、及び固体酸化物型燃料電池の空気極の製造方法 |
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