JP2000053425A - ニッケル系／ジルコニウム系複合粉末及びそれを用いた固体電解質型燃料電池の製造方法 - Google Patents
ニッケル系／ジルコニウム系複合粉末及びそれを用いた固体電解質型燃料電池の製造方法Info
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体電解質型燃料電池の燃料極としてニッ
ケル／ジルコニウム系複合粉末を粗粉と微粉との混合粉
末とすることでＳＯＦＣ運転下において燃料極表面に還
元による微細なクラックの発生を抑制する、ニッケル系
／ジルコニウム系複合粉末の製造を提供する。 【解決手段】 ニッケル元素、ジルコニウム元素及び
イットリウム元素が所望割合となったニッケル系／ジル
コニウム系複合粉末であって、異なる粒径をとるそれら
の複合粉末を混合することにより、長期運転においても
導電率の低下を抑えることが可能となり、固体電解質型
燃料電池の発電特性を向上させることができる。
ケル／ジルコニウム系複合粉末を粗粉と微粉との混合粉
末とすることでＳＯＦＣ運転下において燃料極表面に還
元による微細なクラックの発生を抑制する、ニッケル系
／ジルコニウム系複合粉末の製造を提供する。 【解決手段】 ニッケル元素、ジルコニウム元素及び
イットリウム元素が所望割合となったニッケル系／ジル
コニウム系複合粉末であって、異なる粒径をとるそれら
の複合粉末を混合することにより、長期運転においても
導電率の低下を抑えることが可能となり、固体電解質型
燃料電池の発電特性を向上させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解質型燃料
電池（以下ＳＯＦＣとも言う）の燃料極等として好適な
ニッケル系／ジルコニウム系複合粉末の製造方法に関す
る。特には、ＳＯＦＣ用燃料極用材料として耐久性の向
上に寄与し得る、ニッケル系／ジルコニウム系複合粉末
の製造方法に関する。
電池（以下ＳＯＦＣとも言う）の燃料極等として好適な
ニッケル系／ジルコニウム系複合粉末の製造方法に関す
る。特には、ＳＯＦＣ用燃料極用材料として耐久性の向
上に寄与し得る、ニッケル系／ジルコニウム系複合粉末
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＯＦＣの燃料極用材料としては、Ｎｉ
ＯとＹ2Ｏ3安定化ＺｒＯ2（ＹＳＺ）とを混合複合化し
た複合粉末の焼成層に主に用いられている（特開昭６１
−１５３２８０、特開昭６１−１９８５７０等）。な
お、焼成層中のＮｉＯは、ＳＯＦＣの運転中に還元され
てＮｉとなり、該層はＮｉ／ＹＳＺのサーメット膜とな
る。
ＯとＹ2Ｏ3安定化ＺｒＯ2（ＹＳＺ）とを混合複合化し
た複合粉末の焼成層に主に用いられている（特開昭６１
−１５３２８０、特開昭６１−１９８５７０等）。な
お、焼成層中のＮｉＯは、ＳＯＦＣの運転中に還元され
てＮｉとなり、該層はＮｉ／ＹＳＺのサーメット膜とな
る。
【０００３】このようなＮｉ／ＹＳＺサーメット用の原
料粉末の製造方法としては、一般的に、ＮｉＯ粉末とＹ
ＳＺ粉末を両者とも固体の状態で混合し、その後昇温
（仮焼）して若干焼結することにより複合化する方法
（固体混合法）が採られている。混合方法としては、ボ
ールミルを用いるものや、メカノケミカル的機械混合に
よるものが知られている。また、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｙをイオ
ン状態で混合し、これを熱分解する方法も提案されてい
る（特開平７−２９５７５）。
料粉末の製造方法としては、一般的に、ＮｉＯ粉末とＹ
ＳＺ粉末を両者とも固体の状態で混合し、その後昇温
（仮焼）して若干焼結することにより複合化する方法
（固体混合法）が採られている。混合方法としては、ボ
ールミルを用いるものや、メカノケミカル的機械混合に
よるものが知られている。また、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｙをイオ
ン状態で混合し、これを熱分解する方法も提案されてい
る（特開平７−２９５７５）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術におい
て得られるニッケル系／ジルコニウム系粉末は、結局Ｎ
ｉ粒子あるいはＮｉＯ粒子と電解質材であるＹＳＺ粒子
とが単純に分散している組織であった。単一の粒径をと
るＮｉ粒子とＹＳＺ粒子が分散している状態において
は、ＳＯＦＣ運転条件下（１０００℃、還元）において
燃料極表面に還元による微細なクラックが発生し導電パ
スが途切れることにより、導電率の低下が起こり出力の
低下が生ずる。
て得られるニッケル系／ジルコニウム系粉末は、結局Ｎ
ｉ粒子あるいはＮｉＯ粒子と電解質材であるＹＳＺ粒子
とが単純に分散している組織であった。単一の粒径をと
るＮｉ粒子とＹＳＺ粒子が分散している状態において
は、ＳＯＦＣ運転条件下（１０００℃、還元）において
燃料極表面に還元による微細なクラックが発生し導電パ
スが途切れることにより、導電率の低下が起こり出力の
低下が生ずる。
【０００５】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、固体電解質型燃料電池の燃料極としてニッ
ケル／ジルコニウム系複合粉末を粗粉と微粉との混合粉
末とすることでＳＯＦＣ運転下において燃料極表面に還
元による微細なクラックの発生を抑制する、ニッケル系
／ジルコニウム系複合粉末の製造を提供することを目的
とする。
れたもので、固体電解質型燃料電池の燃料極としてニッ
ケル／ジルコニウム系複合粉末を粗粉と微粉との混合粉
末とすることでＳＯＦＣ運転下において燃料極表面に還
元による微細なクラックの発生を抑制する、ニッケル系
／ジルコニウム系複合粉末の製造を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、ニッケル元素、ジルコニウム元素及びイットリウム
元素が所望割合となったニッケル系／ジルコニウム系複
合粉末であって、異なる粒径をとるそれらの複合粉末を
混合するニッケル系／ジルコニウム系複合粉末の製造と
した。
に、ニッケル元素、ジルコニウム元素及びイットリウム
元素が所望割合となったニッケル系／ジルコニウム系複
合粉末であって、異なる粒径をとるそれらの複合粉末を
混合するニッケル系／ジルコニウム系複合粉末の製造と
した。
【０００７】本発明の特徴は、燃料極粉末の合成におい
て、ニッケル系／ジルコニウム系複合粉末において、異
なる粒径のそれら複合粉末を混合することにある。粗粉
に微粉を混合することにより、焼結性が向上し粒子間の
結合力が増大することで、高温還元雰囲気下の長期運転
においても還元による燃料極表面の微細なクラックの発
生を抑制し、耐久性を向上させようとするものである。
て、ニッケル系／ジルコニウム系複合粉末において、異
なる粒径のそれら複合粉末を混合することにある。粗粉
に微粉を混合することにより、焼結性が向上し粒子間の
結合力が増大することで、高温還元雰囲気下の長期運転
においても還元による燃料極表面の微細なクラックの発
生を抑制し、耐久性を向上させようとするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明のニッケル系／ジルコニウ
ム系複合粉末を固体電解質型燃料電池に適用する場合に
おいては、固体電解質との界面においては、ＮｉＯ及び
／又はＮｉが３０ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％程度とし、界
面の上部の層においては、ＮｉＯ及び／又はＮｉが５０
ｍｏｌ％以上とする。その理由は、固体電解質との界面
においては、固体電解質材料であるＹＳＺとの密着性が
重要であり、ＮｉＯ及び／又はＮｉが５０ｍｏｌ％以上
となると、密着性が低下するからである。また、界面の
上部の層においては、高い導電性を必要とし、ＮｉＯ及
び／又はＮｉが５０ｍｏｌ％より少ないと、導電性が急
激に低下するからである。
ム系複合粉末を固体電解質型燃料電池に適用する場合に
おいては、固体電解質との界面においては、ＮｉＯ及び
／又はＮｉが３０ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％程度とし、界
面の上部の層においては、ＮｉＯ及び／又はＮｉが５０
ｍｏｌ％以上とする。その理由は、固体電解質との界面
においては、固体電解質材料であるＹＳＺとの密着性が
重要であり、ＮｉＯ及び／又はＮｉが５０ｍｏｌ％以上
となると、密着性が低下するからである。また、界面の
上部の層においては、高い導電性を必要とし、ＮｉＯ及
び／又はＮｉが５０ｍｏｌ％より少ないと、導電性が急
激に低下するからである。
【０００９】本発明におけるニッケル系／ジルコニウム
系複合粉末中のＹＳＺのＹ２Ｏ３含有量は、望ましくは
３ｍｏｌ％〜２０ｍｏｌ％であり、より好ましくは８ｍ
ｏｌ％〜１２ｍｏｌ％である。その理由は、固体電解質
に用いるＹＳＺのイオン導電性はこの範囲が優れている
ため、固体電解質と燃料極とのマッチングの点からであ
る。
系複合粉末中のＹＳＺのＹ２Ｏ３含有量は、望ましくは
３ｍｏｌ％〜２０ｍｏｌ％であり、より好ましくは８ｍ
ｏｌ％〜１２ｍｏｌ％である。その理由は、固体電解質
に用いるＹＳＺのイオン導電性はこの範囲が優れている
ため、固体電解質と燃料極とのマッチングの点からであ
る。
【００１０】本発明の複合粉末の製造方法としては共沈
法、固体混合法及び固液混合法によることが好ましい。
ＮｉＯ／ＹＳＺ複合粉末の共沈法による製造方法につい
ては、本願と同一出願人のよる出願（特開平９−２２７
２１２）に詳述されている。共沈法によれば、均一な組
織・組成の複合粉末が得ることができる。また固体混合
法によれば、簡単に複合粉末を得ることができ、固液混
合法によれば、固体混合法より均一な組織・組成の複合
粉末を得ることができる。
法、固体混合法及び固液混合法によることが好ましい。
ＮｉＯ／ＹＳＺ複合粉末の共沈法による製造方法につい
ては、本願と同一出願人のよる出願（特開平９−２２７
２１２）に詳述されている。共沈法によれば、均一な組
織・組成の複合粉末が得ることができる。また固体混合
法によれば、簡単に複合粉末を得ることができ、固液混
合法によれば、固体混合法より均一な組織・組成の複合
粉末を得ることができる。
【００１１】本発明におけるスラリー粒子の粒度の調整
方法は、粉砕後の分級等によることができる。またスラ
リー中におけるセラミックス粒子の含有量は、スラリー
溶液１００部に対して１０〜５０部が好ましい。本発明
におけるスラリーのスラリー溶液の組成も特に限定され
るものではない。スラリーは、溶剤、バインダー、分散
剤、消泡剤等を含んでいて良い。しかし、溶剤として難
揮発性溶剤を、スラリー溶剤の１０〜８０ｗｔ％、含む
ことが望ましい。この難揮発性溶剤の作用は、スラリー
作製、保管中のスラリーの粘度変化を抑え、また、この
スラリーを用いて成膜（例えば、ディッピング）した後
の乾燥に起因するクラックの発生を抑制することができ
る。ここで、難揮発性の程度は、例えば、酢酸ブチルの
揮発度を１００とした時、１以下が望ましい。例えば、
αテルピネオール等を挙げることができる。
方法は、粉砕後の分級等によることができる。またスラ
リー中におけるセラミックス粒子の含有量は、スラリー
溶液１００部に対して１０〜５０部が好ましい。本発明
におけるスラリーのスラリー溶液の組成も特に限定され
るものではない。スラリーは、溶剤、バインダー、分散
剤、消泡剤等を含んでいて良い。しかし、溶剤として難
揮発性溶剤を、スラリー溶剤の１０〜８０ｗｔ％、含む
ことが望ましい。この難揮発性溶剤の作用は、スラリー
作製、保管中のスラリーの粘度変化を抑え、また、この
スラリーを用いて成膜（例えば、ディッピング）した後
の乾燥に起因するクラックの発生を抑制することができ
る。ここで、難揮発性の程度は、例えば、酢酸ブチルの
揮発度を１００とした時、１以下が望ましい。例えば、
αテルピネオール等を挙げることができる。
【００１２】スラリー溶液には、難揮発性溶剤以外に一
般の揮発性の溶剤が含まれて良い。その溶液に含まれる
溶剤の作用は、粉末の分散性の向上および脱泡性の向上
である。そのような溶剤の一例として、エチルアルコー
ルが好適である。その望ましい含有量は、スラリー溶液
の２０〜９０ｗｔ％である。
般の揮発性の溶剤が含まれて良い。その溶液に含まれる
溶剤の作用は、粉末の分散性の向上および脱泡性の向上
である。そのような溶剤の一例として、エチルアルコー
ルが好適である。その望ましい含有量は、スラリー溶液
の２０〜９０ｗｔ％である。
【００１３】スラリー溶液に含まれるバインダーの作用
は、粉末の基板へのコーティング性（密着性）を向上さ
せることである。バインダーの量は、溶剤１００部に対
して０．１〜１０部が好ましい。その理由は、低濃度
（０．１ｗｔ％未満）だとコーティング性が低く、高濃
度（１０ｗｔ％越え）だと、粉末の分散性が悪くなるか
らである。バインダーの具体例として、エチルセルロー
スが好適である。
は、粉末の基板へのコーティング性（密着性）を向上さ
せることである。バインダーの量は、溶剤１００部に対
して０．１〜１０部が好ましい。その理由は、低濃度
（０．１ｗｔ％未満）だとコーティング性が低く、高濃
度（１０ｗｔ％越え）だと、粉末の分散性が悪くなるか
らである。バインダーの具体例として、エチルセルロー
スが好適である。
【００１４】スラリー溶液に含まれる分散剤の作用は、
粉末の分散性の向上である。分散剤の量は、溶剤１００
部に対して０．１〜４部が好ましい。その理由は、低濃
度（０．１ｗｔ％未満）だと分散性が低く、高濃度（４
ｗｔ％越え）だと、スラリーの変性が生じやすくなるか
らである。分散剤の具体例として、ポリオキシエチレン
アルキルリン酸エステルが挙げられる。
粉末の分散性の向上である。分散剤の量は、溶剤１００
部に対して０．１〜４部が好ましい。その理由は、低濃
度（０．１ｗｔ％未満）だと分散性が低く、高濃度（４
ｗｔ％越え）だと、スラリーの変性が生じやすくなるか
らである。分散剤の具体例として、ポリオキシエチレン
アルキルリン酸エステルが挙げられる。
【００１５】スラリー溶液に含まれる消泡剤は、スラリ
ー中の気泡を消す作用をする。消泡剤の量は、溶剤１０
０部に対して０．４〜４部が好ましい。その理由は、低
濃度（０．１ｗｔ％未満）だと効果があまり期待できな
いし、高濃度（４ｗｔ％越え）だと、スラリーの変性が
生じやすくなるからである。消泡剤の具体例として、ソ
ルビタンセスキオレエートが挙げられる。各剤・粉末の
混合方法は、ボールミル等の一般的な方法を採用でき
る。
ー中の気泡を消す作用をする。消泡剤の量は、溶剤１０
０部に対して０．４〜４部が好ましい。その理由は、低
濃度（０．１ｗｔ％未満）だと効果があまり期待できな
いし、高濃度（４ｗｔ％越え）だと、スラリーの変性が
生じやすくなるからである。消泡剤の具体例として、ソ
ルビタンセスキオレエートが挙げられる。各剤・粉末の
混合方法は、ボールミル等の一般的な方法を採用でき
る。
【００１６】本発明の製造方法におけるスラリーの基板
への適用方法は特に限定されない。ディッピング法、ス
プレー法、刷毛塗り法等であって良い。この中ではディ
ッピング法が好ましい。簡易であり、量産性に富み、低
コストだからである。ディッピング法としては、大気中
でスラリーの中に基体を浸漬させる通常のディッピング
法の他、加圧ガス中や真空中でディッピングを行う方法
を採用できる。その場合、ディッピングの回数は、必要
とされる膜厚と使用するスラリー組成とに応じて選択で
きる。
への適用方法は特に限定されない。ディッピング法、ス
プレー法、刷毛塗り法等であって良い。この中ではディ
ッピング法が好ましい。簡易であり、量産性に富み、低
コストだからである。ディッピング法としては、大気中
でスラリーの中に基体を浸漬させる通常のディッピング
法の他、加圧ガス中や真空中でディッピングを行う方法
を採用できる。その場合、ディッピングの回数は、必要
とされる膜厚と使用するスラリー組成とに応じて選択で
きる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 共沈法による合成 （１） 複合粉末調整：ＹＳＺ原料としての硝酸ジルコ
ニウム・イットリウム水溶液（８ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３含
有）、ＮｉＯ原料として硝酸ニッケル水溶液を用いて、
ＹＳＺとＮｉＯがモル比で４：６及び３：７となるよう
に調合し十分撹拌した。
ニウム・イットリウム水溶液（８ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３含
有）、ＮｉＯ原料として硝酸ニッケル水溶液を用いて、
ＹＳＺとＮｉＯがモル比で４：６及び３：７となるよう
に調合し十分撹拌した。
【００１８】（２） 共沈溶液調整：本実施例において
は、共沈溶液として蓚酸水溶液を用いた。容器に純水を
取り、８０℃程度に加熱する。この温水を撹拌しながら
蓚酸２水和物結晶を徐々に添加して溶解し、７０℃〜９
０℃に保持した。蓚酸水溶液の量については、共沈工程
において金属イオンが完全に沈殿するように、蓚酸量を
化学量論比よりもわずかに過剰となるようにすることが
好ましい。今回の過剰量は５ｍｏｌ％とした。
は、共沈溶液として蓚酸水溶液を用いた。容器に純水を
取り、８０℃程度に加熱する。この温水を撹拌しながら
蓚酸２水和物結晶を徐々に添加して溶解し、７０℃〜９
０℃に保持した。蓚酸水溶液の量については、共沈工程
において金属イオンが完全に沈殿するように、蓚酸量を
化学量論比よりもわずかに過剰となるようにすることが
好ましい。今回の過剰量は５ｍｏｌ％とした。
【００１９】（３） 共沈反応：７０℃〜９０℃に加温
した原料溶液（ＮｉＯ／ＹＳＺ複合溶液）を蓚酸水溶液
中に、よく撹拌しながら徐々に添加していくことで、蓚
酸共沈法による沈殿生成を行った。
した原料溶液（ＮｉＯ／ＹＳＺ複合溶液）を蓚酸水溶液
中に、よく撹拌しながら徐々に添加していくことで、蓚
酸共沈法による沈殿生成を行った。
【００２０】（４） 乾燥：乾燥機内にテフロン製容器
を静置し、１２０℃の熱風を送り沈殿物の水分及び硝酸
を蒸発させた。
を静置し、１２０℃の熱風を送り沈殿物の水分及び硝酸
を蒸発させた。
【００２１】（５） 熱分解：乾燥後の試料を５００
℃、５時間の熱処理により、残留の硝酸成分と蓚酸を除
去した。
℃、５時間の熱処理により、残留の硝酸成分と蓚酸を除
去した。
【００２２】（６） 粉砕：熱分解により粉末化した試
料を粗粉砕機や乳鉢により粒度調整を行う。本実験にお
いては、アルミナ質乳鉢を用い、二次粒子径を１８０μ
ｍ以下とした。
料を粗粉砕機や乳鉢により粒度調整を行う。本実験にお
いては、アルミナ質乳鉢を用い、二次粒子径を１８０μ
ｍ以下とした。
【００２３】（７） 熱処理：得られた粉末に対して、
各々８００℃、１５００℃の熱処理を行った。
各々８００℃、１５００℃の熱処理を行った。
【００２４】（８） 粉砕・分級：熱処理を行った粉末
に対して、粉砕・分級を行うことにより、微粉として
０．１μｍ〜５μｍ、０．２μｍ〜１０μｍ、０．５μ
ｍ〜２５μｍ及び０．７μｍ〜３５μｍ、粗粉として１
μｍ〜５０μｍの粒径の粉末を得た。
に対して、粉砕・分級を行うことにより、微粉として
０．１μｍ〜５μｍ、０．２μｍ〜１０μｍ、０．５μ
ｍ〜２５μｍ及び０．７μｍ〜３５μｍ、粗粉として１
μｍ〜５０μｍの粒径の粉末を得た。
【００２５】（９） スラリー調整：上記２種類の熱処
理を行い、粉砕・分級を行った粉末について粗粉に対し
て微粉を各々０ｗｔ％〜６０ｗｔ％混合し、その混合粉
末１０部に対して溶剤２０部、分散剤５部、界面活性剤
０．５部、消泡剤０．５部、バインダー１部を混合し、
塗布用スラリーを得た。
理を行い、粉砕・分級を行った粉末について粗粉に対し
て微粉を各々０ｗｔ％〜６０ｗｔ％混合し、その混合粉
末１０部に対して溶剤２０部、分散剤５部、界面活性剤
０．５部、消泡剤０．５部、バインダー１部を混合し、
塗布用スラリーを得た。
【００２６】（１０）成膜：上記、ニッケル系／ジルコ
ニウム系複合粉末の粗粉／微粉混合粉末を用いて、緻密
質ＹＳＺ基板上に１００μｍ成膜し、１５００℃で５時
間焼成した。
ニウム系複合粉末の粗粉／微粉混合粉末を用いて、緻密
質ＹＳＺ基板上に１００μｍ成膜し、１５００℃で５時
間焼成した。
【００２７】（１１）導電率測定：上記成膜したニッケ
ル系／ジルコニウム系膜を５％Ｈ2−Ｎ2雰囲気、１００
０℃×５時間で還元後、１１％Ｈ2Ｏ−８９％Ｈ2、１０
００℃雰囲気において、直流四端子法により導電率を測
定した。
ル系／ジルコニウム系膜を５％Ｈ2−Ｎ2雰囲気、１００
０℃×５時間で還元後、１１％Ｈ2Ｏ−８９％Ｈ2、１０
００℃雰囲気において、直流四端子法により導電率を測
定した。
【００２８】（１２）耐久試験：上記条件で作製した試
料を連続して１０００時間運転を行い、１０００時間後
における導電率の変化を調べた。図１は微粉の粒径の違
いによる粗粉に対する微粉の混合割合と１０００時間後
の導電率の劣化率との関係を示すグラフである。図１か
ら、異なる粒径を混合することにより、劣化率が下がる
（同じの場合１％）ことが分かる。粗粉に対しての微粉
の混合割合は、図１から０ｗｔ％より大きく、３０ｗｔ
％より小さい方よい。さらに好ましくは、粗粉に対して
の微粉の混合割合は、図１から０ｗｔ％より大きく、１
０ｗｔ％である。上記混合割合においては、混合粉末の
粒径割合は、粗粉１μｍ〜５０μｍに対して、微粉が、
０．１μｍ〜５μｍ、０．２μｍ〜１０μｍ、０．５μ
ｍ〜２５μｍで劣化率の減少が大きいので、上記混合割
合においては、混合粉末の粒径比を１／２以下にするこ
とが好ましい。
料を連続して１０００時間運転を行い、１０００時間後
における導電率の変化を調べた。図１は微粉の粒径の違
いによる粗粉に対する微粉の混合割合と１０００時間後
の導電率の劣化率との関係を示すグラフである。図１か
ら、異なる粒径を混合することにより、劣化率が下がる
（同じの場合１％）ことが分かる。粗粉に対しての微粉
の混合割合は、図１から０ｗｔ％より大きく、３０ｗｔ
％より小さい方よい。さらに好ましくは、粗粉に対して
の微粉の混合割合は、図１から０ｗｔ％より大きく、１
０ｗｔ％である。上記混合割合においては、混合粉末の
粒径割合は、粗粉１μｍ〜５０μｍに対して、微粉が、
０．１μｍ〜５μｍ、０．２μｍ〜１０μｍ、０．５μ
ｍ〜２５μｍで劣化率の減少が大きいので、上記混合割
合においては、混合粉末の粒径比を１／２以下にするこ
とが好ましい。
【００２９】図１から微粉の粒径を調整することによ
り、微粉の混合割合を大きくすることができる。微粉を
０．２〜３５μｍの範囲で粒度を調整し、粗粉に対し
て、微粉を０ｗｔ％より大きく、４０ｗｔ％以下とする
ことができる。微粉を０．５〜２５μｍの範囲で粒度を
調整し、粗粉に対して、微粉を０ｗｔ％より大きく、６
０ｗｔ％以下とすることができる。
り、微粉の混合割合を大きくすることができる。微粉を
０．２〜３５μｍの範囲で粒度を調整し、粗粉に対し
て、微粉を０ｗｔ％より大きく、４０ｗｔ％以下とする
ことができる。微粉を０．５〜２５μｍの範囲で粒度を
調整し、粗粉に対して、微粉を０ｗｔ％より大きく、６
０ｗｔ％以下とすることができる。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明から明らかのように、本発明
によれば、ニッケル系／ジルコニウム系複合粉末におい
て、粗粉に微粉を混合することにより、高温還元雰囲気
下の長期運転においても還元による燃料極表面の微細な
クラックの発生を抑制し、導電率の低下を抑えることが
可能となった。
によれば、ニッケル系／ジルコニウム系複合粉末におい
て、粗粉に微粉を混合することにより、高温還元雰囲気
下の長期運転においても還元による燃料極表面の微細な
クラックの発生を抑制し、導電率の低下を抑えることが
可能となった。
【図１】微粉の粒径の違いによる粗粉に対する微粉の混
合割合と１０００時間後の導電率の劣化率との関係を示
すグラフである。
合割合と１０００時間後の導電率の劣化率との関係を示
すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G048 AA03 AB02 AB05 AC06 AD04 AE05 5H026 AA06 BB00 BB08 EE02 EE12 HH01 HH05 HH08
Claims (12)
- 【請求項１】 ニッケル元素、ジルコニウム元素及びイ
ットリウム元素が所望割合となったニッケル系／ジルコ
ニウム系複合粉末であって、異なる粒径をとるそれらの
複合粉末を混合することを特徴とするニッケル系／ジル
コニウム系複合粉末の製造方法。 - 【請求項２】 上記混合粉末の配合を粒径の大きい粉
（以下、粗粉）に対して小さい粉（以下、微粉）を０ｗ
ｔ％より大きく、３０ｗｔ％より小さいとすることを特
徴とする請求項１記載のニッケル系／ジルコニウム系複
合粉末の製造方法。 - 【請求項３】 上記混合粉末の配合を粒径の大きい粉
（以下、粗粉）に対して小さい粉（以下、微粉）を０ｗ
ｔ％より大きく、１０ｗｔ％以下とすることを特徴とす
る請求項１記載のニッケル系／ジルコニウム系複合粉末
の製造方法。 - 【請求項４】 上記混合粉末の粒径比を１／２以下とす
ることを特徴とする請求項２、３いずれか記載のニッケ
ル系／ジルコニウム系複合粉末の製造方法。 - 【請求項５】 上記粗粉及び微粉の出発原料が硝酸塩、
硫酸塩、炭酸塩あるいは塩化物等の水溶性の金属塩であ
り、共沈法により合成した請求項１記載のニッケル系／
ジルコニウム系複合粉末の製造方法。 - 【請求項６】 上記粉末を８００℃〜１６００℃の温度
にて熱処理することを特徴とする請求項１記載のニッケ
ル系／ジルコニウム系複合粉末。 - 【請求項７】 上記粉末を還元雰囲気にて熱処理するこ
とを特徴とする請求項１記載のニッケル系／ジルコニア
系複合粉末の製造方法。 - 【請求項８】 上記粗粉を１μｍ〜５０μｍの範囲で粒
度を調整することを特徴とする請求項１〜４いずれか記
載のニッケル系／ジルコニウム系複合粉末。 - 【請求項９】 上記微粉を粗粉の粒径の１／２以下の範
囲で粒度を調整することを特徴とする請求項８記載のニ
ッケル系／ジルコニウム系複合粉末の製造方法。 - 【請求項１０】 ニッケル元素、ジルコニウム元素及び
イットリウム元素が所望割合となったニッケル系／ジル
コニウム系複合粉末であって、粗粉を１μｍ〜５０μｍ
の範囲で粒度を調整し、微粉を０．２〜３５μｍの範囲
で粒度を調整し、粗粉に対して、微粉を０ｗｔ％より大
きく、４０ｗｔ％以下とすることを特徴とするニッケル
系／ジルコニウム系複合粉末の製造方法。 - 【請求項１１】 ニッケル元素、ジルコニウム元素及び
イットリウム元素が所望割合となったニッケル系／ジル
コニウム系複合粉末であって、粗粉を１μｍ〜５０μｍ
の範囲で粒度を調整し、微粉を０．５〜２５μｍの範囲
で粒度を調整し、粗粉に対して、微粉を０ｗｔ％より大
きく、６０ｗｔ％以下とすることを特徴とするニッケル
系／ジルコニウム系複合粉末の製造方法。 - 【請求項１２】 上記製造方法より得られたニッケル系
／ジルコニウム系複合粉末をスラリーコート法により成
膜することを特徴とする請求項１〜１１いずれか記載の
固体電解質型燃料電池の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10233636A JP2000053425A (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | ニッケル系／ジルコニウム系複合粉末及びそれを用いた固体電解質型燃料電池の製造方法 |
| US09/673,934 US6692855B1 (en) | 1998-04-21 | 1999-04-19 | Solid electrolyte type fuel cell and method of producing the same |
| PCT/JP1999/002048 WO1999054946A1 (fr) | 1998-04-21 | 1999-04-19 | Pile a electrolyte solide et son procede de production |
| AU31713/99A AU3171399A (en) | 1998-04-21 | 1999-04-19 | Solid electrolyte fuel cell and method of producing the same |
| EP99913694A EP1081778A4 (en) | 1998-04-21 | 1999-04-19 | SOLID FUEL CELL WITH SOLID ELECTROLYTES AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10233636A JP2000053425A (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | ニッケル系／ジルコニウム系複合粉末及びそれを用いた固体電解質型燃料電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000053425A true JP2000053425A (ja) | 2000-02-22 |
Family
ID=16958154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10233636A Pending JP2000053425A (ja) | 1998-04-21 | 1998-08-05 | ニッケル系／ジルコニウム系複合粉末及びそれを用いた固体電解質型燃料電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000053425A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003346820A (ja) * | 2002-05-30 | 2003-12-05 | Sulzer Hexis Ag | インクの製造方法 |
-
1998
- 1998-08-05 JP JP10233636A patent/JP2000053425A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003346820A (ja) * | 2002-05-30 | 2003-12-05 | Sulzer Hexis Ag | インクの製造方法 |
| JP4603773B2 (ja) * | 2002-05-30 | 2010-12-22 | ヘクシス アクチェンゲゼルシャフト | インクの製造方法 |
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