JP2002252005A - Oxide ion electric conductor and its manufacturing method - Google Patents

Oxide ion electric conductor and its manufacturing method

Info

Publication number
JP2002252005A
JP2002252005A JP2001047209A JP2001047209A JP2002252005A JP 2002252005 A JP2002252005 A JP 2002252005A JP 2001047209 A JP2001047209 A JP 2001047209A JP 2001047209 A JP2001047209 A JP 2001047209A JP 2002252005 A JP2002252005 A JP 2002252005A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide
powder
oxide ion
ion conductor
lanthanum
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
Application number
JP2001047209A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Nakayama
享 中山
Yoshikatsu Higuchi
義勝 樋口
Naoki Kamiide
直樹 上出
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2001047209A priority Critical patent/JP2002252005A/en
Publication of JP2002252005A publication Critical patent/JP2002252005A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oxide ion electric conductor, of which conductivity of the oxide ion electric conductor in a low temperature domain to a middle temperature domain of 250 to 600 deg.C is remarkably excellent, and by this, operation temperature of such as a fuel cell or the like can be lowered, and to provide a method for manufacturing the oxide ion electric conductor. SOLUTION: After mixing and forming lanthanum oxide (La2 O3 ) powder and germanium oxide (GeO2 ) powder with a rate that an X value is 8 or more and less than 10 in LaXGe6 O1.5 X+12 , which can finally be obtained, it is sintered and made to be an oxide ion electric conductor. The structure of the crystal of this LaXGe6 O1.5 X+12 (8<=X<10) belongs to an apatite type structure. When O<2-> 14 which occupy 2a site in the apatite type structure moves along a c axis direction, electric conduction of oxide ion (O<2-> ) takes place.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、酸化物イオン導電
体およびその製造方法に関し、一層詳細には、ランタン
とゲルマニウムとの複合酸化物からなり、燃料電池の固
体電解質等として好適な酸化物イオン導電体およびその
製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oxide ion conductor and a method for producing the same, and more particularly, to an oxide ion conductor comprising a composite oxide of lanthanum and germanium and suitable as a solid electrolyte or the like for a fuel cell. The present invention relates to a conductor and a method for manufacturing the conductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】イオンを移動させることができる固体
は、イオン導電体として広汎に知られている。周知のよ
うにイオンは正または負の電荷を有しており、このた
め、イオン導電体には、イオンが移動することに伴って
電流が流れる。
2. Description of the Related Art Solids capable of moving ions are widely known as ionic conductors. Ion as is known has a positive or negative charge, and therefore, the ionic conductor, a current flows along with the ions move.

【0003】移動可能なイオンは、イオン導電体の種類
によって異なる。例えば、Na2O・11Al23の組
成を有するβ−Al23はNa+の良好なイオン導電
体、すなわち、ナトリウムイオン導電体であり、ナトリ
ウム/硫黄電池の固体電解質として採用されている。ま
た、AgIは良好な銀イオン導電体として古くから知ら
れている。
[0003] Movable ions differ depending on the type of ionic conductor. For example, β-Al 2 O 3 having a composition of Na 2 O · 11Al 2 O 3 is a good ion conductor of Na + , that is, a sodium ion conductor, and is used as a solid electrolyte of a sodium / sulfur battery. I have. AgI has long been known as a good silver ion conductor.

【0004】そして、近年における環境保護への関心の
高まりから低公害電気供給源として着目されている燃料
電池の電解質として、酸化物イオン(O2-)導電体を採
用する試みがなされつつある。この場合、酸化物イオン
導電体が固体であるので燃料電池を全て固体材料から構
成することができ、このために簡素な構造とすることが
できる。しかも、液漏れすることがないので、メンテナ
ンス作業の頻度を著しく低減することができるからであ
る。
[0004] In recent years, attempts have been made to employ an oxide ion (O 2− ) conductor as an electrolyte of a fuel cell which has been receiving attention as a low-pollution electricity supply source due to an increase in interest in environmental protection in recent years. In this case, since the oxide ion conductor is solid, the fuel cell can be entirely made of a solid material, and thus can have a simple structure. Moreover, since there is no liquid leakage, the frequency of maintenance work can be significantly reduced.

【0005】酸化物イオン導電体としては、結晶の構造
が蛍石(CaF2)型構造であるもの、例えば、Y23
が0.08モル程度ドープされた安定化ZrO2、Mg
Oが0.15モル程度ドープされた安定化ZrO2、Y2
3が0.25モル程度ドープされたBi23、Gd2
3が0.25モル程度ドープされたCeO2が代表的なも
のであり、特に前記2種の安定化ZrO2は、燃料電池
の固体電解質や、ガス中または溶融金属中における酸素
濃度を測定するための酸素センサの隔壁として実用化さ
れている。
As the oxide ion conductor, one having a fluorite (CaF 2 ) type crystal structure, for example, Y 2 O 3
Of stabilized ZrO 2 , Mg doped with about 0.08 mol
Stabilized ZrO 2 , Y 2 doped with about 0.15 mol of O
O 3 is Bi 2 O 3, which is 0.25 moles doped, Gd 2 O
CeO 2 doped with about 0.25 mol of 3 is typical. Particularly, the above two kinds of stabilized ZrO 2 measure the oxygen concentration in a solid electrolyte of a fuel cell, a gas or a molten metal. Has been put to practical use as a partition of an oxygen sensor.

【0006】他の酸化物イオン導電体の例としては、結
晶の構造がペロブスカイト(CaTiO3)型構造であ
るものが挙げられる。すなわち、La0.9Sr0.1Ga
0.8Mg 0.23やBaTh0.9Gd0.13等であり、これ
らも酸素センサの隔壁や燃料電池の固定電解質としての
用途、またはサーミスタへの用途が検討されている。
[0006] Examples of other oxide ion conductors include:
The crystal structure is perovskite (CaTiOThree) Type structure
Things. That is, La0.9Sr0.1Ga
0.8Mg 0.2OThreeAnd BaTh0.9Gd0.1OThreeEtc. and this
Are also used as fixed electrolytes for oxygen sensors and fuel cells.
Applications or applications to thermistors are being considered.

【0007】ところで、前記した蛍石型構造の酸化物イ
オン導電体の酸化物イオン導電率が良好となるのは、8
00〜1000℃程度の高温域である。このため、この
種の酸化物イオン導電体を固体電解質とする燃料電池を
運転する際には、該燃料電池を構成する発電セルないし
発電セルが複数個電気的に接続された積層スタックの温
度を800〜1000℃程度にまで昇温する必要があ
る。この温度領域より低温では、固体電解質(酸化物イ
オン導電体)の酸化物イオン導電率が低いので、発電効
率が著しく低下するからである。
The reason why the oxide ion conductivity of the fluorite-type oxide ion conductor described above is good is that the oxide ion conductivity is 8%.
This is a high temperature range of about 00 to 1000 ° C. For this reason, when operating a fuel cell using this type of oxide ion conductor as a solid electrolyte, the temperature of the power generation cells constituting the fuel cell or the stacked stack in which a plurality of power generation cells are electrically connected is controlled. It is necessary to raise the temperature to about 800 to 1000 ° C. When the temperature is lower than this temperature range, the oxide ion conductivity of the solid electrolyte (oxide ion conductor) is low, so that the power generation efficiency is significantly reduced.

【0008】しかしながら、このような高温域で燃料電
池を運転する場合、必然的に、発電セルないし積層スタ
ックを加熱するために大きなエネルギ(電力等)を要す
ることになる。しかも、この場合、燃料電池を構成する
部材としてステンレス等の安価な金属材料を使用するこ
とができない。このような金属材料は、高温域では機械
的強度や耐腐食性が低くなってしまうからである。した
がって、高温域での運転は、燃料電池の運転コストを高
騰させてしまうという不具合を招く。
However, when the fuel cell is operated in such a high temperature range, a large amount of energy (electric power or the like) is inevitably required to heat the power generation cells or the stack. Moreover, in this case, an inexpensive metal material such as stainless steel cannot be used as a member constituting the fuel cell. This is because such a metal material has low mechanical strength and corrosion resistance in a high temperature range. Therefore, operation in a high-temperature range causes a problem of increasing the operation cost of the fuel cell.

【0009】また、ペロブスカイト型構造の酸化物イオ
ン導電体には、該酸化物イオン導電体を燃料電池の固体
電解質として採用するには酸化物イオン導電率が必ずし
も充分ではないという不具合が顕在化している。
In addition, the oxide ion conductor having a perovskite structure has a problem that the oxide ion conductivity is not always sufficient to employ the oxide ion conductor as a solid electrolyte of a fuel cell. I have.

【0010】一方、特開平8−208333号公報およ
び特開平11−71169号公報には、希土類とSiと
の複合酸化物からなる酸素イオン導電体およびその製造
方法が提案されている。両公報には、200〜600℃
の低温度領域〜中温度領域において、この複合酸化物が
上記2種の酸化物イオン導電体に比して優れた酸化物イ
オン導電率を示すことが記載されている。
On the other hand, JP-A-8-208333 and JP-A-11-71169 propose an oxygen ion conductor comprising a composite oxide of rare earth and Si, and a method for producing the same. Both publications state that 200-600 ° C
It is described that this composite oxide exhibits an excellent oxide ion conductivity as compared with the above two types of oxide ion conductors in a low temperature range to a medium temperature range.

【0011】さらに、学術論文雑誌「Solid State Ioni
cs」136-137(2000年版)第31頁〜第37頁に
は、La10Si627、La10Ge627、および両者に
おけるLaの一部をSrに置換したものについての検討
がなされている。そして、このような複合酸化物におい
ても、200〜600℃で上記2種の酸化物イオン導電
体に比して優れた酸化物イオン導電率を示すことが報告
されている。
Further, in the academic journal “Solid State Ioni”
cs ", 136-137 (2000 edition), pp. 31-37, discusses La 10 Si 6 O 27 , La 10 Ge 6 O 27 , and those in which a part of La in both is replaced by Sr. It has been done. It is also reported that such a composite oxide exhibits excellent oxide ion conductivity at 200 to 600 ° C. as compared with the above two types of oxide ion conductors.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、希土類とS
iとの複合酸化物からなる酸化物イオン導電体を製造す
る際には、1700℃を超える温度で希土類酸化物粉末
とSiO2粉末とを互いに焼結させることが通例であ
る。この理由は、SiO2の融点が1710℃であるの
で、1700℃以下の温度ではSiO2の焼結が充分に
進行しないからである。すなわち、実用に耐え得る強度
を有する焼結体(酸化物イオン導電体)を得ることが困
難となるからである。
By the way, rare earth and S
When producing an oxide ion conductor composed of a composite oxide with i, it is customary to mutually sinter the rare earth oxide powder and the SiO 2 powder at a temperature exceeding 1700 ° C. The reason is that the melting point of SiO 2 is 1710 ° C., so that sintering of SiO 2 does not sufficiently proceed at a temperature of 1700 ° C. or less. That is, it is difficult to obtain a sintered body (oxide ion conductor) having a strength that can withstand practical use.

【0013】しかしながら、焼結を行う反応炉を構成す
る発熱体や断熱材、反応管等は、1700℃を超える温
度に加熱すると耐久性が急激に低下してしまう。すなわ
ち、反応炉の寿命が著しく短くなり、このため、希土類
とSiとの複合酸化物からなる酸化物イオン導電体を製
造するための設備投資が高騰してしまう。結局、この場
合、酸化物イオン導電体の製造コストが高騰するという
不具合がある。
However, the heating elements, heat insulating materials, reaction tubes and the like constituting the reaction furnace for sintering, when heated to a temperature exceeding 1700 ° C., have a drastically reduced durability. That is, the life of the reactor is significantly shortened, and therefore, the capital investment for producing an oxide ion conductor composed of a composite oxide of rare earth and Si increases. Eventually, in this case, there is a problem that the manufacturing cost of the oxide ion conductor rises.

【0014】一方、上記の学術論文雑誌では、La10
627およびLaの一部をSrに置換したLa10-X
XGe627が、GeO2、SiO2およびSrCO3
混合粉末を275MPaで等圧成形後、1600〜16
50℃の温度領域で焼結することによって得られること
が記載されている。
On the other hand, in the above-mentioned academic journal, La 10 G
e 6 O 27 and La 10-X S in which La is partially substituted with Sr
r X Ge 6 O 27 is, after an equal molding a mixed powder of GeO 2, SiO 2 and SrCO 3 with 275 MPa, 1,600-16
It is described that it is obtained by sintering in a temperature range of 50 ° C.

【0015】しかしながら、このようにして得られるL
10Ge627およびLa10-XSrXGe627には、L
2GeO5やLa2Ge27等の不純物が多く含まれ
る。このような不純物を含むものは、純粋なものに比し
て中低温度域における酸化物イオン導電率が著しく低く
なる。すなわち、この組成のランタンとゲルマニウムの
複合酸化物には、不純物が存在するために酸化物イオン
導電率を向上させることができないという不具合が顕在
化している。
However, the L thus obtained is
a 10 Ge 6 O 27 and La 10-X Sr X Ge 6 O 27 have L
It contains a lot of impurities such as a 2 GeO 5 and La 2 Ge 2 O 7 . Those containing such impurities have remarkably low oxide ion conductivity in a medium to low temperature range as compared with pure ones. That is, in the composite oxide of lanthanum and germanium having this composition, a problem has been evident that the oxide ion conductivity cannot be improved due to the presence of impurities.

【0016】本発明は上記した問題を解決するためにな
されたもので、250〜600℃の低温度領域〜中温度
領域における酸化物イオン導電率が著しく優れ、このた
めに燃料電池等の運転温度を引き下げることが可能な酸
化物イオン導電体およびその製造方法を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has a remarkably excellent oxide ion conductivity in a low temperature range to a medium temperature range of 250 to 600 ° C., so that the operating temperature of a fuel cell or the like is low. It is an object of the present invention to provide an oxide ion conductor capable of lowering the temperature and a method for producing the same.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、結晶の構造がアパタイト型構造に属
し、かつ化学式がLaXGe61.5X+12(ただし、8≦
X<10)で表されるランタンとゲルマニウムとの複合
酸化物からなることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention relates to a method for producing a crystal, wherein the crystal structure belongs to an apatite type structure, and the chemical formula is La X Ge 6 O 1.5X + 12 (where 8 ≦
X <10), characterized by being composed of a composite oxide of lanthanum and germanium.

【0018】アパタイト型構造に属するLaXGe6
1.5X+12の結晶では、2aサイトを占有するO2-がc軸
方向に沿って比較的自由に移動することができる。この
ため、250〜600℃の低温度領域〜中温度領域でも
大きな酸化物イオン導電率を示す。したがって、この酸
化物イオン導電体は、低温で運転される燃料電池の固体
電解質として好適である。
La X Ge 6 O belonging to the apatite type structure
In the 1.5X + 12 crystal, O 2− occupying the 2a site can move relatively freely along the c-axis direction. For this reason, large oxide ion conductivity is exhibited even in a low to medium temperature range of 250 to 600 ° C. Therefore, this oxide ion conductor is suitable as a solid electrolyte for a fuel cell operated at a low temperature.

【0019】なお、前記結晶の晶系が六方晶系に属し、
かつ前記結晶の空間群をヘルマン・モーガンの記号で表
すときにP63/mとなることが特に好ましい。このよ
うな結晶系をとるとき、酸化物イオン導電率が最も大き
くなるからである。
The crystal system of the crystal belongs to a hexagonal system,
And it is particularly preferable that the P6 3 / m to represent the space group of the crystal by Herman Morgan symbols. This is because when such a crystal system is employed, the oxide ion conductivity becomes the highest.

【0020】また、本発明は、ゲルマニウムを構成元素
として含有する物質とランタンを構成元素として含有す
る物質とがLaXGe61.5X+12(ただし、8≦X<1
0)が生成する割合で混合された混合粉末を得る混合工
程と、前記混合粉末を成形して成形体とする成形工程
と、前記成形体を焼結することにより、結晶の構造がア
パタイト型構造に属しかつ化学式がLaXGe6
1.5X+12(ただし、8≦X<10)で表されるランタン
とゲルマニウムとの複合酸化物からなる酸化物イオン導
電体とする焼結工程と、を有することを特徴とする。
Further, according to the present invention, the material containing germanium as a constituent element and the material containing lanthanum as a constituent element are La X Ge 6 O 1.5X + 12 (where 8 ≦ X <1
0), a mixing step of obtaining a mixed powder mixed in a ratio to form, a forming step of forming the mixed powder to form a compact, and sintering the compact to form an apatite-type crystal. And the chemical formula is La X Ge 6 O
And a sintering step of forming an oxide ion conductor composed of a composite oxide of lanthanum and germanium represented by 1.5X + 12 (where 8 ≦ X <10).

【0021】このように、ランタンを含有する物質の粉
末とゲルマニウムを含有する物質の粉末とが所定の割合
で混合された混合粉末を成形した後に焼結することによ
って、結晶がアパタイト型構造、すなわち、優れた酸化
物イオン導電率を示すLaXGe61.5X+12(8≦X<
10)を容易に得ることができる。
As described above, the powder of the lanthanum-containing substance and the powder of the germanium-containing substance are mixed at a predetermined ratio, molded and then sintered, whereby the crystal has an apatite type structure, that is, , La X Ge 6 O 1.5X + 12 (8 ≦ X <
10) can be easily obtained.

【0022】さらに、本発明は、ゲルマニウムを構成元
素として含有する物質とランタンを構成元素として含有
する物質とがLaXGe61.5X+12(ただし、8≦X<
10)が生成する割合で混合された混合粉末を得る混合
工程と、前記混合粉末を熱処理することにより、結晶の
構造がアパタイト型構造に属しかつ化学式がLaXGe6
1.5X+12(ただし、8≦X<10)で表されるランタ
ンとゲルマニウムとの複合酸化物の粒体とする造粒工程
と、前記粒体を粉砕して複合酸化物粉末とする粉砕工程
と、前記複合酸化物粉末を成形して成形体とする成形工
程と、前記成形体を焼結することにより、前記複合酸化
物からなる酸化物イオン導電体とする焼結工程と、を有
することを特徴とする。なお、ここでいう粒体とは、粉
砕工程において粉砕することが可能な程度に凝集ないし
結合した粉末の集合体のことである。
Further, according to the present invention, the substance containing germanium as a constituent element and the substance containing lanthanum as a constituent element are La X Ge 6 O 1.5X + 12 (where 8 ≦ X <
A mixing step of obtaining a mixed powder mixed at a ratio of 10) and a heat treatment of the mixed powder, whereby the crystal structure belongs to the apatite type structure and the chemical formula is La X Ge 6
O 1.5X + 12 (where 8 ≦ X <10), a granulating step of forming composite oxide particles of lanthanum and germanium, and pulverizing the particles to obtain a composite oxide powder And a molding step of molding the composite oxide powder to form a compact, and a sintering step of sintering the compact to form an oxide ion conductor composed of the composite oxide. It is characterized by the following. The term “granules” as used herein refers to aggregates of powder that are aggregated or bonded to such an extent that they can be pulverized in the pulverization step.

【0023】この場合においても、上記と同様に、結晶
がアパタイト型構造のLaXGe6 1.5X+12(8≦X<
10)を容易に得ることができる。しかも、この場合、
酸化ランタンと酸化ゲルマニウムとの相互固溶と、粉末
の粒成長とが個別に行われるので、全体に亘りアパタイ
ト型構造のLaXGe61.5X+12(8≦X<10)が生
成した均質でかつ緻密な酸化物イオン導電体を得ること
ができる。
Also in this case, as in the above, the crystal
Is La with apatite type structureXGe6O 1.5X + 12(8 ≦ X <
10) can be easily obtained. And in this case,
Mutual solid solution of lanthanum oxide and germanium oxide and powder
And the grain growth is performed individually,
La with a G-shaped structureXGe6O1.5X + 12(8 ≦ X <10) is raw
Obtaining a uniform and dense oxide ion conductor
Can be.

【0024】なお、前記造粒工程での熱処理温度は、粉
末同士を粉砕可能に凝集ないし結合させることができる
温度とすればよく、具体的には、700〜1200℃と
すれば充分である。
The heat treatment temperature in the granulation step may be a temperature at which the powders can be agglomerated or combined so that they can be pulverized, and more specifically, 700 to 1200 ° C. is sufficient.

【0025】いずれの場合においても、前記焼結工程で
の焼結温度は、1400〜1700℃とすることが好ま
しい。このように、本発明によれば、焼結温度を170
0℃以下とすることができるので、反応炉の長寿命化を
図ることができ、結局、酸化物イオン導電体の製造コス
トを低廉化することができる。なお、1400℃未満で
は粒成長が効率よく進行しない。
In any case, the sintering temperature in the sintering step is preferably 1400 to 1700 ° C. Thus, according to the present invention, a sintering temperature of 170
Since the temperature can be set to 0 ° C. or lower, the life of the reaction furnace can be prolonged, and eventually, the production cost of the oxide ion conductor can be reduced. It should be noted, is less than 1400 ℃ not proceed grain growth efficiently.

【0026】また、混合粉末を得る具体的な手段として
は、酸化ゲルマニウム粉末1重量部に対して酸化ランタ
ン粉末を3.6重量部以上4.5重量部未満の割合で酸
化ランタン粉末と酸化ゲルマニウム粉末とを混合して前
記混合粉末を得るようにすればよい。
As a specific means for obtaining the mixed powder, the lanthanum oxide powder and the germanium oxide are mixed in a ratio of 3.6 to less than 4.5 parts by weight of the lanthanum oxide powder to 1 part by weight of the germanium oxide powder. The powder may be mixed with the powder to obtain the mixed powder.

【0027】または、ゾル−ゲル法、化学的気相成長
(CVD)法または噴霧熱分解法等によって、上記割合
となるランタン、ゲルマニウムおよび酸素を含有する混
合粉末を直接得るようにしてもよい。勿論、上記したよ
うな方法によって、酸化物以外のもの、例えば、炭酸塩
の粉末を作製して混合粉末を得るようにしてもよい。
Alternatively, a mixed powder containing lanthanum, germanium, and oxygen at the above ratio may be directly obtained by a sol-gel method, a chemical vapor deposition (CVD) method, a spray pyrolysis method, or the like. Of course, a powder other than the oxide, for example, a carbonate powder may be prepared by the above-described method to obtain a mixed powder.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る酸化物イオン
導電体およびその製造方法につき好適な実施の形態を挙
げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an oxide ion conductor and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0029】本実施の形態に係る酸化物イオン導電体
は、ランタンとゲルマニウムとの複合酸化物からなる焼
結体である。そして、この複合酸化物における組成は、
LaXGe61.5X+12で表され、Xは8以上10未満の
範囲である。
The oxide ion conductor according to the present embodiment is a sintered body made of a composite oxide of lanthanum and germanium. And the composition in this composite oxide is
It is represented by La X Ge 6 O 1.5X + 12 , and X is in the range of 8 or more and less than 10.

【0030】LaXGe61.5X+12(8≦X<10)の
単位格子の構造を、視点をc軸方向として図1に示す。
この単位格子10は、6個のGeO4四面体12と、2
aサイトを占有するO2-14と、4fサイトまたは6h
サイトをそれぞれ占有するLa3+16a、16bとを含
むアパタイト型構造である。なお、GeO4四面体12
におけるGe4+およびO2-は図示していない。
FIG. 1 shows the structure of a unit cell of La X Ge 6 O 1.5X + 12 (8 ≦ X <10) with the viewpoint taken along the c-axis.
The unit cell 10 includes six GeO 4 tetrahedrons 12 and 2
O 2-14 occupying a site, 4f site or 6h
It is an apatite structure including La 3+ 16a and 16b occupying sites. In addition, GeO 4 tetrahedron 12
Ge 4+ and O 2− are not shown.

【0031】この単位格子10の晶系は、六方晶系に属
する。すなわち、図1において、単位格子10のa軸方
向の辺ABとc軸方向の辺BFとが互いに交わる角度
α、b軸方向の辺BCと辺BFとが互いに交わる角度
β、辺ABと辺BCとが交わる角度γは、それぞれ、9
0°、90°、120゜である。そして、辺ABと辺B
Cとは互いに長さが等しく、かつこれら辺AB、BCの
長さは辺BFと異なる。
The crystal system of the unit cell 10 belongs to a hexagonal system. That is, in FIG. 1, the angle α at which the side AB in the a-axis direction and the side BF in the c-axis direction of the unit cell 10 intersect, the angle β at which the side BC and the side BF in the b-axis direction intersect with each other, and the side AB and the side The angles γ at which BC intersects are 9
0 °, 90 °, 120 °. And the side AB and the side B
C has the same length as each other, and the lengths of these sides AB and BC are different from the side BF.

【0032】また、単位格子10が含まれる六方晶系格
子(図示せず)は単純格子である。そして、この六方晶
系格子は、仮想的ならせん軸(図示せず)を中心として
1/3回転動作させ、かつ前記らせん軸に沿って辺BF
の長さの1/2だけ並進動作させた場合に、動作前後に
おける各イオンの位置が一致する。しかも、このらせん
軸には六方晶系格子の鏡映面が直交する。すなわち、L
XGe61.5X+12(8≦X<10)の結晶の空間群を
ヘルマン・モーガンの記号で表した場合、P6 3/mと
なる。
A hexagonal crystal including the unit cell 10
The child (not shown) is a simple lattice. And this hexagonal
The grid is centered on a virtual spiral axis (not shown).
Operate 1/3 turn, and along the spiral axis, the side BF
When the translation is performed by half the length of
Position of each ion in the sample coincides. And this spiral
The mirror plane of the hexagonal lattice is orthogonal to the axis. That is, L
aXGe6O1.5X + 12The space group of the crystal of (8 ≦ X <10)
When represented by the symbol of Herman Morgan, P6 Three/ M and
Become.

【0033】このようなアパタイト型構造であるLaX
Ge61.5X+12(8≦X<10)が酸化物イオン導電体
となる理由は、2aサイトを占有するO2-14がGeO
4四面体12またはLa3+16aとの結合に関与してい
ないためであると考えられる。すなわち、O2-14に作
用する力は強力ではなく、したがって、O2-14は2a
サイトに束縛されることなくc軸方向に沿って比較的自
由に移動することができるからである。
The apatite-type structure La X
Ge 6 O 1.5X + 12 why (8 ≦ X <10) is an oxide ion conductor, O 2-14 is GeO occupying the 2a site
This is considered to be because it is not involved in binding to tetrahedron 12 or La 3+ 16a. That is, the force acting on O 2-14 is not strong, and thus O 2-14 is 2a
This is because they can relatively freely move along the c-axis direction without being restricted by the site.

【0034】このことから諒解されるように、ランタン
とゲルマニウムとの複合酸化物であっても、結晶の構造
がアパタイト型構造ではないものは酸化物イオン導電率
が低い。このような複合酸化物における単位格子は上記
単位格子10とは異なる構造をとり、このため、該単位
格子では、上記単位格子10におけるO2-14のように
自由に移動することができるO2-が存在できなくなるか
らである。
As will be understood from this, even in the case of a composite oxide of lanthanum and germanium, the oxide ion conductivity is low if the crystal structure is not an apatite type structure. Such unit cell in the composite oxide takes a structure that is different from the above-mentioned unit cell 10, Therefore, in the unit lattice, O 2 can be freely moved as O 2-14 in the unit cell 10 Because- can no longer exist.

【0035】本実施の形態では、複合酸化物の結晶の主
たる構造が図1に示されるアパタイト型構造となるよう
に、LaXGe61.5X+12におけるXが8以上10未満
に設定される。Xが8未満であると、結晶の構造がアパ
タイト型構造とはならず、したがって、酸化物イオン導
電率が低下する。また、10以上であると、アパタイト
型構造の複合酸化物に、その他の構造の複合酸化物、例
えば、La2Ge27等が不純物として含まれるように
なる。結局、この場合も酸化物イオン導電率が低下す
る。より好ましいXの範囲は、8≦X≦9.33であ
る。この場合、結晶の大多数がアパタイト型構造(図1
参照)となり、その他の構造の不純物相はほとんど認め
られなくなる。すなわち、酸化物イオン導電率が最も高
くなるからである。
In the present embodiment, X in La X Ge 6 O 1.5X + 12 is set to 8 or more and less than 10 so that the main structure of the complex oxide crystal becomes the apatite type structure shown in FIG. You. When X is less than 8, the crystal structure does not become an apatite type structure, and therefore, the oxide ion conductivity decreases. If the number is 10 or more, the composite oxide having an apatite structure contains a composite oxide having another structure, such as La 2 Ge 2 O 7, as an impurity. Eventually, also in this case, the oxide ion conductivity decreases. More preferably X ranges are 8 ≦ X ≦ 9.33. In this case, the majority of the crystals have an apatite structure (FIG. 1).
), And impurity phases of other structures are hardly observed. That is, the oxide ion conductivity is highest.

【0036】この酸化物イオン導電体は、250〜60
0℃の低温度領域〜中温度領域で優れた酸化物イオン導
電率を示す。具体的には、化学式がLa9.33Ge626
で表されるものである場合、441℃付近で4.0×1
-3S/cm2程度である。
The oxide ion conductor has a thickness of 250 to 60.
It shows excellent oxide ion conductivity in a low to medium temperature range of 0 ° C. Specifically, the chemical formula is La 9.33 Ge 6 O 26
, 4.0 × 1 around 441 ° C.
It is about 0 -3 S / cm 2 .

【0037】このように、本実施の形態に係る酸化物イ
オン導電体は、Y23が0.08モル程度ドープされた
安定化ZrO2やBaTh0.9Gd0.13、La10Si6
27等の従来技術に係る酸化物イオン導電体に比して低
温度領域〜中温度領域で優れた酸化物イオン導電率を示
す。したがって、例えば、本実施の形態に係る酸化物イ
オン導電体を固体電解質として備える燃料電池では、従
来技術に係る燃料電池に比して低温で運転する場合にお
いても同等の発電特性を得ることができる。このため、
燃料電池の運転コストを低廉化することができる。
As described above, the oxide ion conductor according to the present embodiment includes stabilized ZrO 2 doped with about 0.08 mol of Y 2 O 3 , BaTh 0.9 Gd 0.1 O 3 , La 10 Si 6
Compared to oxide ion conductor according to the prior art, such as O 27 shows excellent oxide ion conductivity at low temperature range to medium temperature range. Therefore, for example, in a fuel cell including the oxide ion conductor according to the present embodiment as a solid electrolyte, the same power generation characteristics can be obtained even when operating at a lower temperature than the fuel cell according to the related art. . For this reason,
The operating cost of the fuel cell can be reduced.

【0038】次に、この酸化物イオン導電体の製造方法
につき説明する。
Next, a method for producing the oxide ion conductor will be described.

【0039】第1の実施形態に係る酸化物イオン導電体
の製造方法(以下、第1の製法という)のフローチャー
トを図2に示す。第1の製法は、酸化ランタン粉末と酸
化ゲルマニウム粉末とを混合して混合粉末とする混合工
程S1と、前記混合粉末を成形して成形体とする成形工
程S2と、前記成形体を焼結して酸化物イオン導電体
(焼結体)とする焼結工程S3とを有する。
FIG. 2 shows a flowchart of a method for manufacturing an oxide ion conductor according to the first embodiment (hereinafter, referred to as a first manufacturing method). The first manufacturing method includes a mixing step S1 of mixing a lanthanum oxide powder and a germanium oxide powder to form a mixed powder, a forming step S2 of forming the mixed powder into a formed body, and sintering the formed body. And a sintering step S3 for forming an oxide ion conductor (sintered body).

【0040】まず、混合工程S1において、酸化ランタ
ン(La23)粉末と酸化ゲルマニウム(GeO2)粉
末とを混合する。
First, in a mixing step S1, lanthanum oxide (La 2 O 3 ) powder and germanium oxide (GeO 2 ) powder are mixed.

【0041】ここで、最終的に得られるLaXGe6
1.5X+12における組成、すなわち、Xの値は、混合粉末
におけるLa23粉末とGeO2粉末との割合に依存し
て変化する。例えば、GeO2粉末1重量部に対するL
23粉末の割合を3.6重量部未満とした場合、Xが
8未満となる。一方、La23粉末の割合が4.5重量
部を超える場合、Xは10を超えるようになる。要する
に、いずれの場合においても、アパタイト型構造である
ランタンとゲルマニウムとの複合酸化物が得られなくな
るので、酸化物イオン導電率が低下する。
Here, the finally obtained La X Ge 6 O
The composition at 1.5X + 12 , that is, the value of X changes depending on the ratio of La 2 O 3 powder and GeO 2 powder in the mixed powder. For example, L for 1 part by weight of GeO 2 powder
When the proportion of the a 2 O 3 powder is less than 3.6 parts by weight, X is less than 8. On the other hand, when the proportion of the La 2 O 3 powder exceeds 4.5 parts by weight, X exceeds 10. In short, in any case, a composite oxide of lanthanum and germanium having an apatite structure cannot be obtained, so that the oxide ion conductivity decreases.

【0042】したがって、La23粉末の割合は、Ge
2粉末1重量部に対して3.6重量部以上4.5重量
部未満に設定される。この場合、Xを8以上10未満の
範囲内に制御することができる。
Therefore, the ratio of La 2 O 3 powder is Ge
It is set to 3.6 parts by weight or more and less than 4.5 parts by weight with respect to 1 part by weight of O 2 powder. In this case, X can be controlled within the range of 8 or more and less than 10.

【0043】次いで、成形工程S2において、この混合
粉末を成形する。この際の成形方法は特定の方法に限定
されるものではなく、プレス成形法や泥しょう鋳込み
法、押出成形法等、公知の成形方法を採用することがで
きる。成形体の形状は、使用形態に応じた形状とすれば
よい。
Next, in a molding step S2, the mixed powder is molded. The molding method at this time is not limited to a specific method, and a known molding method such as a press molding method, a slurry casting method, and an extrusion molding method can be adopted. The shape of the molded body may be a shape according to the usage form.

【0044】次いで、焼結工程S3において、前記成形
体を焼結することによりLa23粉末およびGeO2
末を粒成長させる。すなわち、互いに接触した粒子同士
の接合部を成長させ、最終的に当該粒子同士を併合させ
て大粒子とする。また、La 23とGeO2とを互いに
固溶させ、LaXGe61.5X+12で表される複合酸化物
とする。これにより、焼結体、すなわち、酸化物イオン
導電体が得られるに至る。
Next, in the sintering step S3, the molding
By sintering the body, LaTwoOThreePowder and GeOTwopowder
The powder is grown. That is, particles that are in contact with each other
To grow the joint and finally merge the particles
Large particles. Also, La TwoOThreeAnd GeOTwoAnd each other
Is dissolved, LaXGe6O1.5X + 12Complex oxide represented by
And Thereby, a sintered body, that is, an oxide ion
A conductor is obtained.

【0045】焼結温度は、1400〜1700℃とする
ことが好ましい。1400℃未満では粒成長が効率よく
進行せず、また、1700℃を超える温度では、焼結に
使用される反応炉を構成する発熱体や断熱材、反応管等
の耐久性が急激に低下してしまうからである。より好ま
しい焼結温度は、1450〜1600℃である。
The sintering temperature is preferably 1400 to 1700 ° C. At a temperature lower than 1400 ° C., the grain growth does not proceed efficiently, and at a temperature higher than 1700 ° C., the durability of a heating element, a heat insulating material, a reaction tube and the like constituting a reaction furnace used for sintering rapidly decreases. It is because. A more preferred sintering temperature is 1450-1600 ° C.

【0046】このように、第1の製法においては、La
XGe61.5X+12を得る際の焼結温度を、従来技術に係
る酸化物イオン導電体であるLa10Si627を得る際
の焼結温度に比して低くすることができる。このため、
反応炉の長寿命化を図ることができ、かつ製造コストを
低廉化することもできる。
As described above, in the first manufacturing method, La
The sintering temperature at the time of obtaining X Ge 6 O 1.5X + 12 can be lower than the sintering temperature at the time of obtaining La 10 Si 6 O 27 which is the oxide ion conductor according to the prior art. . For this reason,
The life of the reactor can be extended, and the production cost can be reduced.

【0047】そして、La23粉末とGeO2粉末との
割合が上記したように設定されているので、得られたL
XGe61.5X+12におけるXの値は8以上10未満の
範囲内となる。すなわち、六方晶系に属しかつ空間群が
P63/mで表されるアパタイト型構造の結晶を有し、
このために優れた酸化物イオン導電率を示す複合酸化物
が得られる。
Since the ratio between the La 2 O 3 powder and the GeO 2 powder is set as described above, the obtained L
The value of X in a X Ge 6 O 1.5X + 12 will be in the range of less than 8 or more 10. That is, has a crystal of apatite type structure belongs to the hexagonal system and space group is represented by P6 3 / m,
For this reason, a composite oxide having excellent oxide ion conductivity is obtained.

【0048】ところで、La23またはGeO2とLaX
Ge61.5X+12とは結晶の構造が互いに異なる。例え
ば、La23の結晶の構造はルチル型構造であり、アパ
タイト型構造とは大きく相違する。このため、第1の製
法のように成形体を直接焼結する場合、La23とGe
2との固溶に伴う結晶の構造変化と、粒成長とが同時
に進行するので、焼結における駆動力が小さいと、結晶
の構造変化または粒成長のいずれか一方が充分に進行し
ないことがある。そこで、La23とGeO2とを互い
に固溶させる工程は、以下に説明するように、粒成長さ
せる工程とは別の工程とすることが望ましい。
By the way, La 2 O 3 or GeO 2 and La X
The crystal structure is different from Ge 6 O 1.5X + 12 . For example, the crystal structure of La 2 O 3 is a rutile structure, which is significantly different from an apatite structure. For this reason, when the compact is directly sintered as in the first production method, La 2 O 3 and Ge
Since the crystal structure change accompanying the solid solution with O 2 and the grain growth proceed simultaneously, if the driving force in sintering is small, either the crystal structure change or the grain growth may not proceed sufficiently. is there. Therefore, it is desirable that the step of solid-solving La 2 O 3 and GeO 2 with each other be a step different from the step of grain growth, as described below.

【0049】第2の実施形態に係る酸化物イオン導電体
の製造方法(以下、第2の製法という)のフローチャー
トを図3に示す。なお、第1の製法と同様の操作を行う
工程については同一の名称を付し、その詳細な説明を省
略する。
FIG. 3 shows a flowchart of a method for manufacturing an oxide ion conductor according to the second embodiment (hereinafter, referred to as a second manufacturing method). Steps for performing operations similar to those in the first manufacturing method are given the same names, and detailed descriptions thereof are omitted.

【0050】第2の製法は、La23粉末とGeO2
末とを混合して混合粉末とする混合工程S10と、前記
混合粉末を熱処理することによりランタンとゲルマニウ
ムとの複合酸化物の粒体とする造粒工程S20と、前記
粒体を粉砕して複合酸化物粉末とする粉砕工程S30
と、前記複合酸化物粉末を成形して成形体とする成形工
程S40と、前記成形体を焼結することにより酸化物イ
オン導電体とする焼結工程S50とを有する。
The second manufacturing method comprises a mixing step S10 of mixing La 2 O 3 powder and GeO 2 powder to form a mixed powder, and a heat treatment of the mixed powder to form a composite oxide particle of lanthanum and germanium. Granulating step S20 to form a body, and pulverizing step S30 to pulverize the granule to form a composite oxide powder
And a molding step S40 of molding the composite oxide powder to form a compact, and a sintering step S50 of sintering the compact to form an oxide ion conductor.

【0051】まず、混合工程S10において、上記第1
の製法における混合工程S1に準拠して、La23粉末
とGeO2粉末とを混合する。勿論、この場合において
も、両粉末は、最終的に得られるLaXGe61.5X+12
におけるXの値が8以上10未満の範囲内となる割合で
混合される。すなわち、La23粉末の割合は、GeO
2粉末1重量部に対して3.6重量部以上4.5重量部
未満に設定される。
First, in the mixing step S10, the first
The La 2 O 3 powder and the GeO 2 powder are mixed in accordance with the mixing step S1 in the production method described above. Of course, also in this case, both powders are obtained from the finally obtained La X Ge 6 O 1.5X + 12
Are mixed in such a ratio that the value of X in the range of 8 to less than 10. That is, the ratio of La 2 O 3 powder is GeO
(2) It is set to 3.6 parts by weight or more and less than 4.5 parts by weight with respect to 1 part by weight of powder.

【0052】次いで、造粒工程S20において、この混
合粉末を熱処理することによって粉砕可能な程度まで互
いに融着させる。すなわち、粉末同士を粉砕可能に凝集
ないし結合させて粒体とする。この時点で緻密な焼結体
とすると、粉砕することが著しく困難となる。
Next, in the granulation step S20, the mixed powders are fused to each other to a degree that can be pulverized by heat treatment. That is, the powders are aggregated or combined so that they can be pulverized into granules. If a dense sintered body is formed at this point, it becomes extremely difficult to pulverize.

【0053】換言すれば、造粒工程S20における熱処
理温度は、混合粉末の著しい粒成長が起こらない程度に
設定される。この場合、La23粉末とGeO2粉末で
あるので、700〜1200℃とすれば充分である。
In other words, the heat treatment temperature in the granulating step S20 is set to such an extent that remarkable grain growth of the mixed powder does not occur. In this case, since it is a La 2 O 3 powder and a GeO 2 powder, a temperature of 700 to 1200 ° C. is sufficient.

【0054】この際、La23とGeO2とが互いに固
溶し合う。すなわち、第2の製法においては、この時点
でLaXGe61.5X+12が生成する。造粒工程S20に
おける熱処理は、LaXGe61.5X+12の生成が終了す
るまで行うようにすればよく、具体的には2時間程度と
すればよい。ここで、LaXGe61.5X+12におけるX
が8以上10未満であることはいうまでもない。
At this time, La 2 O 3 and GeO 2 form a solid solution with each other. That is, in the second production method, La X Ge 6 O 1.5X + 12 is generated at this point. The heat treatment in the granulation step S20 may be performed until the generation of La X Ge 6 O 1.5X + 12 is completed, specifically, about 2 hours. Here, X in La X Ge 6 O 1.5X + 12
Is not less than 8 and less than 10.

【0055】なお、上記したような温度および時間で混
合粉末の熱処理を行った場合、得られたLaXGe6
1.5X+12の粒体における凝集力ないし結合力は、乳鉢で
あっても容易に粉砕することが可能な程度である。
When the heat treatment of the mixed powder is performed at the temperature and time as described above, the obtained La X Ge 6 O
The cohesive force or binding force of the 1.5X + 12 granules is such that even a mortar can be easily crushed.

【0056】次いで、粉砕工程S30において、LaX
Ge61.5X+12の粒体を粉砕して粉末とする。粉砕方法
は特に限定されるものではなく、乳鉢で行うようにして
もよいが、ボールミル等、粉末の粒径を略均一に揃える
ことが可能な方法であることが好ましい。これにより焼
結体に気孔が残留し難くなるので、結局、強度および靱
性に優れた酸化物イオン導電体を得ることができるから
である。
Next, in the grinding step S30, La X
The particles of Ge 6 O 1.5X + 12 are pulverized to powder. The pulverizing method is not particularly limited, and may be performed in a mortar, but is preferably a method such as a ball mill that can make the particle diameter of the powder substantially uniform. This makes it difficult for pores to remain in the sintered body, so that an oxide ion conductor having excellent strength and toughness can be obtained.

【0057】次いで、成形工程S40において、上記第
1の製法の成形工程S2に準拠して成形体を作製する。
Next, in a molding step S40, a molded body is produced according to the molding step S2 of the first manufacturing method.

【0058】最後に、焼結工程S50において、上記焼
結工程S3に準拠して成形体を焼結し、酸化物イオン導
電体とする。第2の製法においても、焼結工程S3と同
様に焼結温度は1400〜1700℃とすることが好ま
しく、1450〜1600℃とすることがより好まし
い。
Finally, in a sintering step S50, the compact is sintered according to the sintering step S3 to obtain an oxide ion conductor. Also in the second production method, the sintering temperature is preferably 1400 to 1700 ° C, more preferably 1450 to 1600 ° C, as in the sintering step S3.

【0059】この場合、La23とGeO2とを互いに
固溶させる工程(造粒工程S20)と、粒成長させる工
程(焼結工程S50)とを個別に行っている。このた
め、結晶の構造変化に要する駆動力と粒成長に要する駆
動力とが小さくなる。したがって、全体に亘りアパタイ
ト型構造のLaXGe61.5X+12(8≦X<10)が生
成した均質な酸化物イオン導電体を得ることができる。
すなわち、この場合、アパタイト型構造ではないLaX
Ge61.5X+12が生成して酸化物イオン導電率が低下し
てしまうという懸念がない。
In this case, the step of solid-solving La 2 O 3 and GeO 2 with each other (granulation step S20) and the step of growing grains (sintering step S50) are separately performed. For this reason, the driving force required for the structural change of the crystal and the driving force required for the grain growth are reduced. Therefore, it is possible to obtain a homogeneous oxide ion conductor in which La x Ge 6 O 1.5X + 12 (8 ≦ X <10) having an apatite structure is entirely formed.
That is, in this case, La X which is not an apatite type structure
There is no concern that Ge 6 O 1.5X + 12 is generated and the oxide ion conductivity is reduced.

【0060】しかも、粉砕工程S30において粒径が略
均一に揃うように粒体を粉砕することにより、La23
粉末とGeO2粉末との粒径が互いに大きく異なる場合
であっても、酸化物イオン導電体を緻密な焼結体として
得ることができる。このような緻密な焼結体は、実使用
に充分耐え得る程度の強度および靱性を有する。
Further, in the pulverizing step S30, the particles are pulverized so that the particle diameters become substantially uniform, whereby La 2 O 3
Even when the particle diameters of the powder and the GeO 2 powder are significantly different from each other, the oxide ion conductor can be obtained as a dense sintered body. Such a dense sintered body has sufficient strength and toughness to withstand practical use.

【0061】このように、第1および第2の製法によれ
ば、La23粉末とGeO2粉末とを所定の割合で混合
して成形した後に焼結することによって、結晶の構造が
アパタイト型構造であり、このために優れた酸化物イオ
ン導電率を示すLaXGe6 1.5X+12(8≦X<10)
を容易に得ることができる。しかも、焼結温度を170
0℃以下とすることができるので、酸化物イオン導電体
の製造コストの低廉化を図ることもできる。
As described above, according to the first and second manufacturing methods,
If LaTwoOThreePowder and GeOTwoMix with powder at specified ratio
And then sintering, the structure of the crystal
It has an apatite-type structure,
La that indicates conductivityXGe6O 1.5X + 12(8 ≦ X <10)
Can be easily obtained. Moreover, the sintering temperature is 170
0 ° C. or lower, so that oxide ion conductor
Can be reduced in manufacturing cost.

【0062】なお、上記した第1および第2の製法にお
いては、成形工程S2、S40と焼結工程S3、S50
とを個別に行うようにしているが、ホットプレス法や熱
間等圧成形(HIP)法を採用して成形と焼結とを同時
に行うようにしてもよい。
In the first and second production methods described above, the forming steps S2 and S40 and the sintering steps S3 and S50
However, the forming and the sintering may be performed simultaneously by employing a hot pressing method or a hot isostatic pressing (HIP) method.

【0063】また、第1および第2の製法では、酸化ラ
ンタン粉末と酸化ゲルマニウム粉末とを混合して混合粉
末を得るようにしているが、例えば、ランタンの炭酸塩
とゲルマニウムの炭酸塩とを混合する等、酸化物以外の
物質の粉末を用いて混合粉末を得るようにしてもよい。
勿論、この場合においても、各粉末の割合は、Xが8以
上10未満であるLaXGe61.5X+12が得られるよう
に設定される。
In the first and second production methods, the lanthanum oxide powder and the germanium oxide powder are mixed to obtain a mixed powder. For example, a lanthanum carbonate and a germanium carbonate are mixed. For example, a mixed powder may be obtained by using a powder of a substance other than the oxide.
Of course, also in this case, the ratio of each powder is set so that La X Ge 6 O 1.5X + 12 in which X is 8 or more and less than 10 is obtained.

【0064】さらに、ランタン、ゲルマニウムおよび酸
素を含有する混合粉末を、ゾル−ゲル法、CVD法また
は噴霧熱分解法を行うことによって得るようにしてもよ
い。この場合、LaXGe61.5X+12(8≦X<10)
が得られる混合粉末となるように諸条件を制御すればよ
い。勿論、この場合においても、酸化物以外の物質から
なる粉末を作製するようにしてもよい。
Further, a mixed powder containing lanthanum, germanium and oxygen may be obtained by performing a sol-gel method, a CVD method or a spray pyrolysis method. In this case, La X Ge 6 O 1.5X + 12 (8 ≦ X <10)
The various conditions may be controlled so as to obtain a mixed powder. Of course, also in this case, a powder made of a substance other than the oxide may be produced.

【0065】[0065]

【実施例】La23粉末33.82gとGeO2粉末
9.34gとを、エチルアルコール100gを溶媒とす
る湿式ボールミルで16時間混合した。なお、ボールと
してはZrO2製のものを500g使用した。その後、
ロータリエバポレータにて溶媒を揮散除去し、混合粉末
を得た。
EXAMPLE 33.82 g of La 2 O 3 powder and 9.34 g of GeO 2 powder were mixed for 16 hours in a wet ball mill using 100 g of ethyl alcohol as a solvent. Note that 500 g of ZrO 2 balls were used. afterwards,
The solvent was volatilized and removed by a rotary evaporator to obtain a mixed powder.

【0066】次いで、この混合粉末を収容したAl23
製のるつぼを反応炉内に配置し、1200℃で2時間、
大気雰囲気中で熱処理して粒体とした。そして、該粒体
に対して上記と同様の条件下で湿式ボールミルによる粉
砕を行い、粉末とした。この粉末につきX線回折測定を
行ったところ、アパタイト型構造のLa8Ge624であ
ることが判明した。
Next, the Al 2 O 3 containing this mixed powder was
Crucible is placed in the reactor and placed at 1200 ° C. for 2 hours.
Heat treatment was performed in an air atmosphere to obtain granules. Then, the granules were pulverized by a wet ball mill under the same conditions as above to obtain powder. X-ray diffraction measurement of this powder revealed that it was La 8 Ge 6 O 24 having an apatite structure.

【0067】さらに、この粉末を金型プレスおよび静水
圧成形法により直径12mm、厚み3mmのディスク体
に成形した。その後、安定化ZrO2焼結体からなる治
具上にこのディスク体を載置した状態で反応炉内に配置
し、大気雰囲気中において1500℃で2時間焼結させ
ることによりLa8Ge624焼結体からなる酸化物イオ
ン導電体とした。これを実施例1とする。
Further, this powder was formed into a disk having a diameter of 12 mm and a thickness of 3 mm by a die press and an isostatic pressing method. Thereafter, the disk is placed in a reaction furnace with the disk mounted on a jig made of a stabilized ZrO 2 sintered body, and sintered at 1500 ° C. for 2 hours in an air atmosphere to obtain La 8 Ge 6 O. An oxide ion conductor made of 24 sintered bodies was used. This is referred to as Example 1.

【0068】また、La23粉末とGeO2粉末とを図
4に示す重量で混合したことを除いては実施例1に準拠
して、種々の組成の酸化物イオン導電体を得た。これら
をそれぞれ実施例2〜4とする。なお、実施例2〜4の
酸化物イオン導電体における組成は図4に併せて示し
た。
Also, oxide ion conductors of various compositions were obtained in accordance with Example 1 except that the La 2 O 3 powder and the GeO 2 powder were mixed at the weights shown in FIG. These are referred to as Examples 2 to 4, respectively. The composition of the oxide ion conductor of Example 2-4 are shown together in Figure 4.

【0069】また、比較のため、La23粉末36.1
6gとGeO2粉末7.99gとを混合した後、実施例
1に準拠して、最終的にLa10Ge627焼結体からな
る酸化物イオン導電体を得た。これを比較例1とする。
For comparison, La 2 O 3 powder 36.1 was used.
After mixing 6 g with 7.99 g of GeO 2 powder, an oxide ion conductor composed of a La 10 Ge 6 O 27 sintered body was finally obtained according to Example 1. This is referred to as Comparative Example 1.

【0070】さらに、一般的な酸化物イオン導電体であ
るY23が0.08モルドープされた安定化ZrO
2と、La10Si627焼結体からなる酸化物イオン導電
体とを用意した。これらをそれぞれ比較例2、3とす
る。勿論、比較例2、3の酸化物イオン導電体の寸法
は、実施例1〜4の酸化物イオン導電体の寸法と同一と
した。
Further, stabilized ZrO doped with 0.08 mol of Y 2 O 3 which is a general oxide ion conductor is used.
2 and an oxide ion conductor made of a La 10 Si 6 O 27 sintered body were prepared. These are referred to as Comparative Examples 2 and 3, respectively. Of course, the dimensions of the oxide ion conductors of Comparative Examples 2 and 3 were the same as the dimensions of the oxide ion conductors of Examples 1 to 4.

【0071】まず、実施例3において粒体を粉砕するこ
とにより得られた粉末のX線回折パターンを図5に示
す。なお、図5中の●は、アパタイト型構造に帰するピ
ークであることを表す。この図5から、La9.33Ge6
26の結晶の構造がアパタイト型構造であり、その他の
構造のものが認められないことが諒解される。
First, the X-ray diffraction pattern of the powder obtained by pulverizing the granules in Example 3 is shown in FIG. In FIG. 5, the black circles indicate peaks attributed to the apatite structure. From FIG. 5, it can be seen that La 9.33 Ge 6
It is understood that the crystal structure of O 26 is an apatite structure, and no other structure is observed.

【0072】図5には、La9Ge625.5(実施例
2)、La8Ge624(実施例1)およびLa10Ge6
27(比較例1)のX線回折パターンも併せて示す。実
施例3のパターンとこれらのパターンとを比較すること
により、Xの値が9.33を境にしてアパタイト型構造
に帰するピークがブロードになっていること、換言すれ
ば、アパタイト型構造が歪む傾向にあることが明らかで
ある。
FIG. 5 shows La 9 Ge 6 O 25.5 (Example 2), La 8 Ge 6 O 24 (Example 1) and La 10 Ge 6
The X-ray diffraction pattern of O 27 (Comparative Example 1) is also shown. By comparing the pattern of Example 3 with these patterns, it was found that the peak attributable to the apatite structure was broad at an X value of 9.33, in other words, the peak of the apatite structure was It is clear that there is a tendency to warp.

【0073】これとは別に、実施例1〜4および比較例
1〜3の各酸化物イオン導電体の酸化物イオン導電率を
測定した。すなわち、焼結体を厚み2mmまで研削加工
した後、両端面にPtペーストを直径が6mmとなるよ
うに塗布した。そして、直径が0.1mmのPtリード
線を前記Ptペースト上に配置した。次いで、120℃
で1時間保持することによりPtペーストを乾燥させた
後、700℃で2時間保持することにより焼き付けを行
った。
Separately, the oxide ion conductivity of each of the oxide ion conductors of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 was measured. That is, after grinding the sintered body to a thickness of 2 mm, a Pt paste was applied to both end surfaces so that the diameter became 6 mm. Then, a Pt lead wire having a diameter of 0.1 mm was arranged on the Pt paste. Then 120 ° C
After drying the Pt paste by holding for 1 hour at, the baking was performed by holding at 700 ° C. for 2 hours.

【0074】さらに、Ptリード線をヒューレットパッ
カード社製のインピーダンスアナライザ4192Aに接
続し、周波数を5Hz〜1.3MHzとして交流インピ
ーダンスを測定し、この測定結果から酸化物イオン導電
率を算出した。結果を温度の関数として図6に示す。こ
の図6から、実施例1〜4の酸化物イオン導電体の72
7℃以下の温度範囲における酸化物イオン導電率は、比
較例1の酸化物イオン導電体に比していずれも高いこと
が明らかである。この理由は、図5に示されるように、
La10Ge627ではアパタイト型構造を保持すること
ができないようになるためであると考えられる。また、
La9.33Ge626(実施例3)が最も優れた酸化物イ
オン導電率を示すことが諒解される。
Further, the Pt lead wire was connected to an impedance analyzer 4192A manufactured by Hewlett-Packard Company, and the AC impedance was measured at a frequency of 5 Hz to 1.3 MHz, and the oxide ion conductivity was calculated from the measurement results. The results are shown in FIG. 6 as a function of temperature. FIG. 6 shows that the oxide ion conductors of Examples 1 to 4
It is clear that the oxide ion conductivity in the temperature range of 7 ° C. or less is higher than that of the oxide ion conductor of Comparative Example 1. The reason for this is shown in FIG.
This is presumably because La 10 Ge 6 O 27 cannot maintain the apatite structure. Also,
It is appreciated that La 9.33 Ge 6 O 26 (Example 3) exhibits the best oxide ion conductivity.

【0075】図6からはさらに、実施例1〜4の酸化物
イオン導電体が、250〜600℃の温度範囲では比較
例2に比して優れた酸化物イオン導電率を示すことと、
350℃以上の温度範囲では比較例3に比して優れた酸
化物イオン導電率を示すことが分かる。このことは、L
XGe61.5X+12(8≦X<10)からなる酸化物イ
オン導電体を固体電解質として採用することにより、2
50〜600℃の低温度領域〜中温度領域で運転するこ
とが可能な燃料電池を構成することができることを示唆
するものである。
FIG. 6 further shows that the oxide ion conductors of Examples 1 to 4 exhibited excellent oxide ion conductivity in comparison with Comparative Example 2 in the temperature range of 250 to 600 ° C.
It can be seen that in the temperature range of 350 ° C. or more, the oxide ion conductivity superior to Comparative Example 3 is exhibited. This means that L
By adopting an oxide ion conductor composed of a X Ge 6 O 1.5X + 12 (8 ≦ X <10) as a solid electrolyte,
This suggests that a fuel cell capable of operating in a low to medium temperature range of 50 to 600 ° C. can be configured.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る酸化
物イオン導電体によれば、LaXGe61.5X+12におけ
るXの値が8以上10未満に制御されている。このよう
な複合酸化物の結晶の構造はアパタイト型構造に属する
ので、該複合酸化物は250〜600℃の低温度領域〜
中温度領域であっても優れた酸化物イオン導電率を示
す。このような複合酸化物(酸化物イオン導電体)は、
例えば、好適な固体電解質として燃料電池に採用するこ
とができる。
As described above, according to the oxide ion conductor of the present invention, the value of X in La X Ge 6 O 1.5X + 12 is controlled to be 8 or more and less than 10. Since the crystal structure of such a complex oxide belongs to the apatite structure, the complex oxide has a low temperature range of 250 to 600 ° C.
It shows excellent oxide ion conductivity even in the middle temperature range. Such a complex oxide (oxide ion conductor)
For example, it can be adopted as a suitable solid electrolyte in a fuel cell.

【0077】また、本発明に係る酸化物イオン導電体の
製造方法によれば、酸化ランタン粉末と酸化ゲルマニウ
ム粉末とを所定の割合で混合して成形した後に焼結する
ことによって、結晶の構造がアパタイト型構造であり、
このために優れた酸化物イオン導電率を示すLaXGe6
1.5X+12(8≦X<10)を容易に得ることができ
る。しかも、焼結温度を1700℃以下とすることもで
きるので、酸化物イオン導電体の製造コストの低廉化を
図ることもできるという効果が達成される。
Further, according to the method for manufacturing an oxide ion conductor according to the present invention, a lanthanum oxide powder and a germanium oxide powder are mixed at a predetermined ratio, molded, and then sintered, whereby the crystal structure is reduced. Apatite type structure,
For this reason, La X Ge 6 exhibiting excellent oxide ion conductivity.
O 1.5X + 12 (8 ≦ X <10) can be easily obtained. Moreover, since the sintering temperature can be set to 1700 ° C. or lower, the effect that the production cost of the oxide ion conductor can be reduced can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施の形態に係る酸化物イオン導電体を構成
するLaXGe61.5X+12(8≦X<10)の単位格子
の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a unit cell of La X Ge 6 O 1.5X + 12 (8 ≦ X <10) constituting an oxide ion conductor according to the present embodiment.

【図2】第1の実施形態に係る酸化物イオン導電体の製
造方法(第1の製法)のフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart of a method for manufacturing an oxide ion conductor according to the first embodiment (first manufacturing method).

【図3】第2の実施形態に係る酸化物イオン導電体の製
造方法(第2の製法)のフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of a method for manufacturing an oxide ion conductor according to a second embodiment (second manufacturing method).

【図4】実施例1〜4および比較例1〜3におけるLa
23粉末とGeO2粉末との混合割合と酸化物イオン導
電体の組成を示す図表である。
FIG. 4 shows La in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3.
5 is a table showing the mixing ratio of 2 O 3 powder and GeO 2 powder and the composition of the oxide ion conductor.

【図5】実施例1、2、3および比較例1を行う際に得
られた複合酸化物の粉末のX線回折パターンである。
FIG. 5 is an X-ray diffraction pattern of a composite oxide powder obtained in Examples 1, 2, 3 and Comparative Example 1.

【図6】実施例1〜4および比較例1〜3の酸化物イオ
ン導電体における酸化物イオン導電率と温度との関係を
示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the oxide ion conductivity and the temperature in the oxide ion conductors of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…単位格子 12…GeO4
四面体 14…酸化物イオン(O2-) 16a、16b…ランタンイオン(La3+
10 Unit lattice 12 GeO 4
Tetrahedron 14: oxide ion (O 2− ) 16a, 16b: lanthanum ion (La 3+ )

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H026 AA06 BB01 BB06 BB08 EE11 HH00 HH08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H026 AA06 BB01 BB06 BB08 EE11 HH00 HH08

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】結晶の構造がアパタイト型構造に属し、か
つ化学式がLaXGe61.5X+12(ただし、8≦X<1
0)で表されるランタンとゲルマニウムとの複合酸化物
からなることを特徴とする酸化物イオン導電体。
(1) The crystal structure belongs to the apatite type structure, and the chemical formula is La X Ge 6 O 1.5X + 12 (where 8 ≦ X <1).
An oxide ion conductor comprising a composite oxide of lanthanum and germanium represented by 0).
【請求項2】請求項1記載の酸化物イオン導電体におい
て、前記結晶の晶系が六方晶系に属し、かつ前記結晶の
空間群をヘルマン・モーガンの記号で表すときにP63
/mとなることを特徴とする酸化物イオン導電体。
2. A oxide ion conductor according to claim 1, wherein, when the crystal system of the crystal belongs to the hexagonal system, and representing the space group of the crystal by Hermann Mauguin symbol P6 3
/ M.
【請求項3】ゲルマニウムを構成元素として含有する物
質とランタンを構成元素として含有する物質とがLaX
Ge61.5X+12(ただし、8≦X<10)が生成する割
合で混合された混合粉末を得る混合工程と、 前記混合粉末を成形して成形体とする成形工程と、 前記成形体を焼結することにより、結晶の構造がアパタ
イト型構造に属しかつ化学式がLaXGe6
1.5X+12(ただし、8≦X<10)で表されるランタン
とゲルマニウムとの複合酸化物からなる酸化物イオン導
電体とする焼結工程と、 を有することを特徴とする酸化物イオン導電体の製造方
法。
3. A material containing germanium as a constituent element and a material containing lanthanum as a constituent element are La X
A mixing step of obtaining a mixed powder mixed in such a ratio that Ge 6 O 1.5X + 12 (where 8 ≦ X <10) is formed; a forming step of forming the mixed powder to form a formed body; By sintering, the crystal structure belongs to the apatite structure and the chemical formula is La X Ge 6 O
A sintering step of forming an oxide ion conductor comprising a composite oxide of lanthanum and germanium represented by 1.5X + 12 (where 8 ≦ X <10); How to make the body.
【請求項4】ゲルマニウムを構成元素として含有する物
質とランタンを構成元素として含有する物質とがLaX
Ge61.5X+12(ただし、8≦X<10)が生成する割
合で混合された混合粉末を得る混合工程と、 前記混合粉末を熱処理することにより、結晶の構造がア
パタイト型構造に属しかつ化学式がLaXGe6
1.5X+12(ただし、8≦X<10)で表されるランタン
とゲルマニウムとの複合酸化物の粒体とする造粒工程
と、 前記粒体を粉砕して複合酸化物粉末とする粉砕工程と、 前記複合酸化物粉末を成形して成形体とする成形工程
と、 前記成形体を焼結することにより、前記複合酸化物から
なる酸化物イオン導電体とする焼結工程と、 を有することを特徴とする酸化物イオン導電体の製造方
法。
4. A substance containing germanium as a constituent element and a substance containing lanthanum as a constituent element are La X
A mixing step of obtaining a mixed powder mixed in such a ratio that Ge 6 O 1.5X + 12 (where 8 ≦ X <10) is generated, and a heat treatment of the mixed powder, whereby the crystal structure belongs to the apatite type structure. And the chemical formula is La X Ge 6 O
1.5X + 12 (where 8 ≦ X <10), a granulating step of forming composite oxide particles of lanthanum and germanium, and a pulverizing step of pulverizing the particles to form a composite oxide powder And a molding step of molding the composite oxide powder to form a molded body, and a sintering step of sintering the molded body to form an oxide ion conductor made of the composite oxide. A method for producing an oxide ion conductor, comprising:
【請求項5】請求項4記載の製造方法において、前記造
粒工程での熱処理温度を700〜1200℃とすること
を特徴とする酸化物イオン導電体の製造方法。
5. The method for producing an oxide ion conductor according to claim 4, wherein the heat treatment temperature in said granulating step is set to 700 to 1200 ° C.
【請求項6】請求項3〜5のいずれか1項に記載の製造
方法において、前記焼結工程での焼結温度を1400〜
1700℃とすることを特徴とする酸化物イオン導電体
の製造方法。
6. The method according to claim 3, wherein a sintering temperature in the sintering step is 1400 to 1400.
A method for producing an oxide ion conductor, wherein the temperature is 1700 ° C.
【請求項7】請求項3〜6のいずれか1項に記載の製造
方法において、前記混合工程で、酸化ゲルマニウム粉末
1重量部に対して酸化ランタン粉末を3.6重量部以上
4.5重量部未満の割合で酸化ランタン粉末と酸化ゲル
マニウム粉末とを混合して前記混合粉末を得ることを特
徴とする酸化物イオン導電体の製造方法。
7. The method according to claim 3, wherein in the mixing step, the lanthanum oxide powder is at least 3.6 parts by weight and at least 4.5 parts by weight with respect to 1 part by weight of the germanium oxide powder. A method for producing an oxide ion conductor, comprising mixing a lanthanum oxide powder and a germanium oxide powder in a proportion of less than 10 parts by weight.
【請求項8】請求項3〜6のいずれか1項に記載の製造
方法において、前記混合工程で、ゾル−ゲル法、化学的
気相成長法または噴霧熱分解法を行うことにより前記混
合粉末を得ることを特徴とする酸化物イオン導電体の製
造方法。
8. The method according to claim 3, wherein the mixed powder is obtained by performing a sol-gel method, a chemical vapor deposition method or a spray pyrolysis method in the mixing step. A method for producing an oxide ion conductor.
JP2001047209A 2001-02-22 2001-02-22 Oxide ion electric conductor and its manufacturing method Pending JP2002252005A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001047209A JP2002252005A (en) 2001-02-22 2001-02-22 Oxide ion electric conductor and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001047209A JP2002252005A (en) 2001-02-22 2001-02-22 Oxide ion electric conductor and its manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002252005A true JP2002252005A (en) 2002-09-06

Family

ID=18908682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001047209A Pending JP2002252005A (en) 2001-02-22 2001-02-22 Oxide ion electric conductor and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002252005A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003277024A (en) * 2002-03-22 2003-10-02 Honda Motor Co Ltd Oxide ion conductor and manufacturing method thereof
JP2004244282A (en) * 2003-02-14 2004-09-02 Honda Motor Co Ltd Oxide ion conductor and its manufacturing process
EP1531511A2 (en) 2003-11-12 2005-05-18 HONDA MOTOR CO., Ltd. Electrolyte-electrode assembly and method for producing the same
JP2005149797A (en) * 2003-11-12 2005-06-09 Honda Motor Co Ltd Electrolyte/electrode joint body
JP2005149795A (en) * 2003-11-12 2005-06-09 Honda Motor Co Ltd Electrolyte/electrode joint body and its manufacturing method
WO2005091406A3 (en) * 2004-03-24 2006-03-02 Honda Motor Co Ltd Electrolyte electrode assembly and method of producing the same
JP2008066622A (en) * 2006-09-11 2008-03-21 Mitsubishi Materials Corp Metal oxide sintered compact for thermistor, and thermistor temperature sensor
US8399147B2 (en) 2007-12-28 2013-03-19 Honda Motor Co., Ltd. Electrolyte-electrode assembly comprising an apatite-type oxide electrolyte and method for manufacturing the same
JP2013147365A (en) * 2012-01-18 2013-08-01 National Institute For Materials Science METHOD OF SYNTHESIZING APATITE TYPE Ge/La OXIDE
WO2014003591A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-03 Lneg - Laboratório Nacional De Energia E Geologia Process for manufacturing a solid oxide fuel cell electrolyte using microwave sintering

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003277024A (en) * 2002-03-22 2003-10-02 Honda Motor Co Ltd Oxide ion conductor and manufacturing method thereof
EP1447818A3 (en) * 2003-02-14 2005-11-16 HONDA MOTOR CO., Ltd. Oxide ion conductor and method of producing the same
JP2004244282A (en) * 2003-02-14 2004-09-02 Honda Motor Co Ltd Oxide ion conductor and its manufacturing process
US7682528B2 (en) 2003-02-14 2010-03-23 Honda Motor Co., Ltd. Oxide ion conductor
US7128995B2 (en) 2003-02-14 2006-10-31 Honda Motor Co., Ltd. Method of producing oxide ion conductor
US7601447B2 (en) 2003-11-12 2009-10-13 Honda Motor Co., Ltd. Electrolyte-electrode assembly comprising an isotropic layer
JP2005149795A (en) * 2003-11-12 2005-06-09 Honda Motor Co Ltd Electrolyte/electrode joint body and its manufacturing method
JP2005149797A (en) * 2003-11-12 2005-06-09 Honda Motor Co Ltd Electrolyte/electrode joint body
EP1531511A2 (en) 2003-11-12 2005-05-18 HONDA MOTOR CO., Ltd. Electrolyte-electrode assembly and method for producing the same
WO2005091406A3 (en) * 2004-03-24 2006-03-02 Honda Motor Co Ltd Electrolyte electrode assembly and method of producing the same
JP2008066622A (en) * 2006-09-11 2008-03-21 Mitsubishi Materials Corp Metal oxide sintered compact for thermistor, and thermistor temperature sensor
US8399147B2 (en) 2007-12-28 2013-03-19 Honda Motor Co., Ltd. Electrolyte-electrode assembly comprising an apatite-type oxide electrolyte and method for manufacturing the same
JP2013147365A (en) * 2012-01-18 2013-08-01 National Institute For Materials Science METHOD OF SYNTHESIZING APATITE TYPE Ge/La OXIDE
WO2014003591A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-03 Lneg - Laboratório Nacional De Energia E Geologia Process for manufacturing a solid oxide fuel cell electrolyte using microwave sintering

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3733030B2 (en) Ionic conductor
US6517693B2 (en) Ion conductor
EP1777205B1 (en) Method for producing perovskite complex oxide
EP0593281B1 (en) Porous lanthanum manganite sintered bodies and solid oxide fuel cells
CN106129463B (en) Solid electrolyte material and preparation method thereof
JP5311913B2 (en) Method for producing high ion conductive solid electrolyte material
CA2968634A1 (en) Solid oxide fuel cell material
KR101745930B1 (en) Method for preparing solid electrolyte material for all-solid-state lithium secondary battery using complex process and method for manufacturing all-solid-state lithium secondary battery comprising the same
JP3786402B2 (en) Method for introducing electrode active oxide into air electrode for solid oxide fuel cell
JP3934750B2 (en) Oxide ion conductive ceramics and method for producing the same
JP2002252005A (en) Oxide ion electric conductor and its manufacturing method
CN114824303A (en) R-P type layered intermediate entropy perovskite structure cathode material and preparation method thereof
JP2004244282A (en) Oxide ion conductor and its manufacturing process
JPH08208333A (en) Conductive material for oxygen ion and its production
JP2003277024A (en) Oxide ion conductor and manufacturing method thereof
EP3539925A1 (en) Lithium-containing zirconium phosphate, calcined powder of same, and method for producing sintered body
JP5543297B2 (en) Air electrode material powder for solid oxide fuel cell and method for producing the same
JP4589683B2 (en) Mixed ionic conductor
CN108565479A (en) Attapulgite composite material and its preparation method and application
WO2002013296A1 (en) Composite oxide for air electrode and material of collector of solid electrolyte fuel cell, method for preparation thereof, and solid electrolyte fuel cell
CN110600778B (en) MgO and Y 2 O 3 Double-doped ZrO 2 -alkali metal salt complex and process for producing the same
CN110391455B (en) Yttrium-stabilized zirconium dioxide-low-melting-point glass powder compound and preparation method thereof
CN110600780B (en) Zinc oxide and yttrium oxide double-doped zirconium dioxide and alkali metal salt compound and preparation method thereof
JP2004327210A (en) Oxide ion conductor and its manufacturing method
CN110600777B (en) Double-doped zirconium dioxide and alkali metal salt compound and preparation method thereof