JP2005032527A - 固体電解質型燃料電池用集電体およびそれを用いた固体電解質型燃料電池 - Google Patents

Abstract

【課題】高温における耐酸化性、耐食性に優れ、かつ導電性およびガス透過性が良好でクッション性に優れた固体電解質型燃料電池用集電体を低コストで提供する。
【解決手段】シリカ、アルミナ、ジルコニアおよびチタニアからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属酸化物を主成分とする無機繊維の布からなる多孔質基材に貴金属を被覆した固体電解質型燃料電池用集電体。例えばシリカを６０質量％以上、またはシリカ及びアルミナの合計を７５質量％以上含有する組成を有する繊維の布の表面に銀とパラジウムの合金もしくは銀と白金の合金で被覆し、または銀を被覆しさらにその表面をパラジウムまたは白金で被覆した集電体があげられる。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高温耐熱性、特に酸化雰囲気における高温耐熱性を有する固体電解質型燃料電池用集電体およびそれを用いた固体電解質型燃料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、酸素と水素をそれぞれ、酸化剤および燃料として、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する燃料電池が、省資源、環境保護など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、動作温度が８００〜１０００℃と高いことから、リン酸型、溶融炭酸塩型の燃料電池に比べて原理的に発電効率が高く、排熱を有効に利用でき、構成材料がすべて固体であり取扱が容易であるなどの多くの利点を有するため、研究・開発が進んできている。
この固体電解質型燃料電池は、酸素イオン導電性の固体電解質を介して燃料極と酸化剤極とが相対向するセルと、ガスを分離するセパレータとを積層させた構造であり、電極とセパレータとの導電性は電極とセパレータとの間に介在される集電体によって構成されている。
【０００３】
この固体電解質型燃料電池において、酸化剤極すなわち空気電極は強い酸化性雰囲気に置かれることから、空気極側の集電体においては電子伝導度が高く耐酸化性に優れていることが要求される。また、固体電解質との熱膨張率の差が小さいことなどのほかにガス透過性が要求される。空気電極をペロブスカイト型ランタン系複合酸化物によって形成している。そこで、ストロンチウム、コバルト、カルシウムおよびマグネシウムのうちいずれか一つを含むランタンマンガナイト等の導電性セラミックスのフェルトを用いて、他の構成部材の熱膨張率差を吸収し、単セルの破損を防止することができる集電体（特許文献１）が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、燃料極または空気極とセパレータの間に集電体が介在された構造の固体電解質型燃料電池において、空気極側集電体を、繊維状合金より成るフェルトで構成させ、その繊維表面にペロブスカイト型酸化物を担持させることが提案されている。
【０００５】
さらに特許文献３には、多孔質セラミックス例えばアルミナセラミックスの表面を、銀、銀パラジウムまたは銀白金で被覆した空気極側集電体が記載されている。
【特許文献１】
特開平９−３０６５１８号公報
【特許文献２】
特開平７−１１４９３１号公報
【特許文献３】
特開２００２−３２９５０９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ランタンマンガナイト等の導電性セラミックスのフェルトを集電体として用いた場合は、クッション性のある織布または不織布には成型し難く、かつ高価であった。
【０００７】
また繊維状金属または合金より成るフェルトは安価であり導電性も良好であるが、固体電解質型燃料電池の空気極のような高温雰囲気下で酸化される環境では酸化物となって急速に導電性が損なわれるという問題点があった。さらに上記特許文献３の方法では、セパレータ・空気極と多孔質アルミナの熱膨張の違いが大きく電池使用時に破損し易くなるという問題点があった。一方、白金や金などの貴金属繊維は高導電性を示し且つ耐酸化性も優れているが非常に高価であり産業用途に適用することは困難であった。
【０００８】
本発明は、高温における耐酸化性、耐食性に優れ、かつ導電性およびガス透過性が良好でクッション性に優れた固体電解質型燃料電池用集電体を低コストで提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シリカ、アルミナ、ジルコニアおよびチタニアからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属酸化物を主成分とする無機繊維の布からなる多孔質基材に貴金属を被覆した固体電解質型燃料電池用集電体である。
【００１０】
本発明において、多孔質基材の被覆に使用される貴金属は金、白金、銀、ロジウム、パラジウム、イリジウム、オスミウムおよびルテニウムよりなる群から選ばれた少なくとも１種類の金属、それらの混合物または合金である。銀およびルテニウム、特に銀がコストの面では有利であるが、銀は耐熱性が低く銀単体では燃料電池の使用中に導電性の低下が懸念される。さらに、銀、ルテニウムは燃料電池の使用中に、被覆層の銀またはルテニウムがマイグレーションにより空気電極の中へ移動してウイスカ−となることが懸念される。そこで被覆層として、銀とパラジウムの合金もしくは銀と白金の合金を用いるか、または銀層の上にパラジウム層もしくは白金を積層することが、コストを押さえながら耐熱性およびマイグレーションの抑制効果を高めるために好ましい。銀とパラジウムの合金または銀と白金の合金とする場合、パラジウム濃度または白金濃度が高くなるほ耐熱性の向上とマイグレーションを抑制する効果が表れるが、性能とコストを勘案するとパラジウムもしくは白金の含有率が３０重量％〜７０重量％であることが好ましい。銀層とパラジウム層または白金層を積層する場合、銀層とパラジウム層または銀層と白金層の合計厚みに対してパラジウム層または白金層の厚みが３０〜７０％になるように調整することが好ましい。
【００１１】
被覆される貴金属の膜厚は５ｎｍ〜１０μｍであることが好ましく、１０ｎｍ〜５μｍであることがより好ましく、コストの観点から５０ｎｍ〜１μｍであることがさらに好ましい。５ｎｍ未満であると充分な導電性を得ることができず、１０μｍを超えると燃料ガスの透過が悪くなると共にコスト的に高くなってしまう。
【００１２】
貴金属の被覆方法は特に限定されるものではなく、無電解めっき、蒸着、スパッタ等金属被膜を形成できるどのような方法でも用いることができる。なかでも多孔質材料に均一に被覆し良好な導電性を得たい場合は無電解めっきを用いることが好ましい。この場合、シリカ、アルミナ、ジルコニアおよびチタニアからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属酸化物を主成分とする無機の繊維の布をめっき液に所定時間浸漬して布の繊維の表面に所定膜厚の貴金属の層を形成させることができる。
【００１３】
本発明における多孔質基材はシリカ（ＳｉＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）およびチタニア（ＴｉＯ_２）よりなる群から選ばれた少なくとも１種の金属酸化物を主成分とする無機繊維の布からなる。さらにはシリカの含有量が６０質量％以上、またはシリカおよびアルミナの合計含有量が７５質量％以上であり、他の成分として必要に応じてＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｂ_２Ｏ_３などの金属酸化物を含有する無機繊維が好ましく用いられる。
【００１４】
反応ガスである酸素を良好に透過することが必要であるため、前記繊維の布からなる多孔質基材に貴金属を被覆した集電体のガス透過性（通気度）は、フラジール法（ＪＩＳ Ｌ １０９６）に従い測定した値で１０〜１００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃであることが好ましい。集電体のガス透過性が１０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ未満であると酸素極に酸素を供給するのに不十分であり、１００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃを超えるとクッション性を有する構造が得られない。貴金属を被覆する前の多孔質基材は貴金属を被覆した後の集電体に比して厳密にはわずかに大きいガス透過性を有する。しかし貴金属を被覆する前の多孔質基材も実質的に上記範囲のガス透過性を有することが好ましい。多孔質基材の織布、不織布の繊維直径、目付、貴金属被覆厚みなどを調節することにより上記の集電体のガス透過性が得られる。
【００１５】
本発明の多孔質基材は前記金属酸化物を主成分とする無機の繊維の織布または不織布からなる。集電体として高い導電率を得るためには、貴金属被覆繊維同士の接点の数が少なく１本の繊維で導電性を確保できる織布の方がより好ましい。集電体とその両側に位置する酸素極とセパレータとの電気的接触を良好に保つためには集電体が優れたクッション性を有する必要がある。織布の織り方は、朱子織、綾織または模紗織よりも平織が、良好なクッション性が得られるので好ましい。さらに、毛羽立ったバルキーヤーンを用いた平織、タオルやカーペットに用いるパイル織（編）、二種類以上の経糸、緯糸を用いた上下二枚以上の重なり合った織物組織の多重織物、さらに航空機構造体の繊維強化複合材料に用いる経糸、緯糸に加えて斜め、垂直方向に織り込む多軸織物など３次元構造を有する織布が好ましい。
【００１６】
織布を形成する際の繊維直径は５μｍ〜２０μｍであることが好ましい。５μｍ未満では繊維強度が弱く、織り難くなると共に織布強度が低下する。一方、２０μｍを超えると繊維が硬く、織り難くなる。
【００１７】
多孔質基材として不織布が用いられる場合、不織布の繊維の平均繊維直径は、０．１０〜１０μｍであることが好ましい。０．１μｍ未満では、製造コストが極端に高くなる。一方、１０μｍを超えると、繊維同士の絡みが弱くなって多孔質基材の機械的強度が小さくなる。また、繊維の平均長さは２〜５０ｍｍであることが好ましい。２ｍｍ未満の場合は、繊維同士の絡みが弱くなって多孔質基材の機械的強度が小さくなる。一方、５０ｍｍを超えると、抄紙においてスラリー中での均一分散が難しくなるため、均一な不織布を製造し難くなる。
【００１８】
多孔質基材に貴金属を被覆した集電体の圧縮率は１０％〜５０％であることが好ましい。圧縮率が１０％未満であると電解質や電極の膨張を充分に吸収することができず、５０％を超えると集電体の空隙が無くなり、ガス透過性が低下することで反応ガスである酸素が充分に供給できなくなるからである。この場合圧縮率とは集電体をその厚さ方向に２０ｋＰａで圧縮した際の集電体の厚さ減少割合（％）と定義し、具体的には以下の式で求められる。なお、貴金属を被覆する前の多孔質基材は貴金属を被覆した後の集電体に比して厳密にはわずかに小さい圧縮率を有する。しかし貴金属を被覆する前の多孔質基材も実質的に上記範囲の圧縮率を有することが好ましい。
Ｅ＝（ｔ_１−ｔ_２）／ｔ_１ ｘ １００
Ｅ：圧縮率（％）
ｔ_１：無荷重の厚さ
ｔ_２：２０ｋＰａにて圧縮した時の厚さ
【００１９】
また集電体の復元率は５０％以上であることが好ましい。５０％未満であるとクッション性が低くて電解質や電極が収縮した際に電極と集電体との密着性が悪くなり、集電効率が悪くなるためである。なお、復元率は上記荷重を掛けて圧縮した後に無荷重とした時の集電体の厚さの復元の度合を示し、具体的には以下の式で求めたものとする。なお、貴金属を被覆する前の多孔質基材は貴金属を被覆した後の集電体に比して厳密にはわずかに小さい復元率を有する。しかし貴金属を被覆する前の多孔質基材も実質的に上記範囲の復元率を有することが好ましい。
Ｆ＝（ｔ_３−ｔ_２）／（ｔ_１−ｔ_２） ｘ １００
Ｆ：復元率（％）
ｔ_１：無荷重の厚さ
ｔ_２：２０ｋＰａにて圧縮した時の厚さ
ｔ_３：２０ｋＰａにて圧縮後、再び無荷重にした時の厚さ
【００２０】
多孔質基材の厚さ（貴金属を被覆した後の集電体の厚さに実質的に等しい）は０．５〜１０ｍｍであることが好ましい。０．５ｍｍ未満であると電解質や電極の膨張収縮を緩和するだけの変形量を確保することができず、１０ｍｍを超えると電気抵抗が大きくなり発電効率の低下につながる。
【００２１】
本発明の固体電解質型燃料電池用集電体は、シリカ、アルミナ、ムライト等の耐熱性を有する無機繊維の布からなる多孔質基材に貴金属を被覆した耐熱性導電材であるため、低コストでかつ高温雰囲気下で酸化されるような環境において高導電率でクッション性の良好な導電材となる。そのため、７００℃以上の作動温度を必要とする酸化物固体電解質型燃料電池用に最適である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、実施例により、この発明をさらに具体的に説明する。なお、下記の実施例に限定するものではない。多孔質基材を構成する繊維の織布、不織布としては、表１に示すシリカ−アルミナ系、ムライト系、シリカ系の組成の無機繊維からなるものが好ましい。
【００２３】
【表１】

【００２４】
【実施例】
［実施例１］
多孔質基材は、表１の組成Ｎｏ．６のムライト無機繊維を平織で製織された織布（繊維直径１１μｍ、厚さ０．３ｍｍ、目付け２８８ｇ／ｍ^２）を用い、予め４００℃で６時間ヒートクリーニング後、次に述べるように、センシタイジング（触媒付与による増感）およびアクチベーティング（触媒活性化）の触媒活性化処理で銀とパラジウムを積層するめっき耐熱性導電材の多孔質基材とした。
【００２５】
塩化第一錫（ＳｎＣｌ_２ ・２Ｈ_２ Ｏ）１．５ｇ／ｄｍ^３および希塩酸を用いてｐＨ２〜３に調整した増感液を得た。その液１リットルの浴中に前記織布を常温２分間浸漬することによりセンシタイジング処理を行った。この処理を行った織布を十分に水洗いした後、これを塩化パラジウム（ＰｄＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ）０．４ｇ／ｄｍ^３を含む水溶液１リットルの浴中に常温で２分間浸漬してアクチベーチング処理を行い、さらに浄水で十分に水洗いした。以上のセンシタイジング処理、水洗浄、アクチベーチング処理および水洗浄からなる操作をさらに２回繰返し行って触媒活性化処理とした。
【００２６】
上記の触媒活性化を施した多孔質基材に次のように無電解めっき法により銀とその上にパラジウム積層被覆を行った。硝酸銀を１５ｇ／ｄｍ^３、アンモニア水を２５ｍｌ／ｄｍ^３、エチレンジアミンを１８ｇ／ｄｍ^３の濃度になるように水、１Ｎ―水酸化ナトリウムを加えてｐＨ１１に調整しためっき液を得た。このめっき液を２０℃に保ちそれに還元剤のブドウ糖を８ｇ／ｄｍ^３を添加した浴に中に前記触媒活性化処理済みの織布を３０分間浸漬してその表面に銀めっきを施した。その後、十分に水洗後、１８０℃で２時間乾燥した。次に、塩化パラジウム（ＰｄＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ）を３ｇ／ｄｍ^３、濃塩酸を３０ｍｌ／ｄｍ^３ 、一塩化ヒドラジン
３．６ｇ／ｄｍ^３の濃度になるように水を加えてめっき液を得た。このめっき液を３０℃に保ち浴の中に銀めっき済みの織布を１時間浸漬して表面にパラジウムめっきを積層した耐熱性導電材が得られた。この導電材を空気中の酸素の雰囲気下で９５０℃で１０時間加熱し、３枚重ねて電気抵抗を４端子法で測定したところ、０．０４Ω・ｃｍの値を示し、電導度が極めて高いことが分かった。この導電材のムライト繊維の断面を電子顕微鏡で観察したところ、繊維表面の銀めっきの被覆厚みは０．１μｍで、パラジウムめっきの被覆厚みは０．０３μｍであることが確認された。
【００２７】
［実施例２］
実施例１で用いた触媒活性化処理を施した織布に、次のように無電解めっき法により銀とその上に白金積層被覆を施して耐熱性導電材の多孔質基材とした。
銀めっきの方法は、実施例１の同一操作で行い。その後、テトラクロロ白金酸アンモニウム（（ＮＨ_４）_２［ＰｔＣｌ_４］ ）を３ｇ／ｄｍ^３、一塩化ヒドラジンを３．６ｇ／ｄｍ^３の濃度になるように水を加えてめっき液を得た。このめっき液を３０℃に保ち浴の中に銀めっき済みの織布を１時間浸漬して表面に白金めっきを積層した耐熱性導電材が得られた。この導電材を空気中の酸素の雰囲気下で９５０℃で１０時間加熱し、３枚重ねて電気抵抗を４端子法で測定したところ、０．０２Ω・ｃｍの値を示し、電導度が極めて高いことが分かった。この導電材のムライト繊維の断面を電子顕微鏡で観察したところ、繊維表面の銀めっきの被覆厚みは０．１μｍで、白金めっきの被覆厚みは０．０３μｍあることが確認された。
【００２８】
［実施例３］
実施例１で用いた触媒活性化処理を施した織布に、次のように銀・パラジウム合金めっきを施して耐熱性導電材の多孔質基材とした。硝酸銀を１５ｇ／ｄｍ^３、塩化パラジウム・２水和物を１５ｇ／ｄｍ^３、アンモニア水を２５ｍｌ／ｄｍ^３、エチレンジアミンを１８ｇ／ｄｍ^３の濃度になるように水、１Ｎ―水酸化ナトリウムを加えてｐＨ１１に調整しためっき液を得た。このめっき液を２０℃に保ちそれに還元剤の一塩化ヒドラジン１０ｇ／ｄｍ^３を添加した浴に中に前記触媒活性化処理済みの織布を浸漬してその表面に銀・パラジウム合金めっきを施して、銀・パラジウム合金めっき耐熱性導電材が得られた。このようにして得られた銀・パラジウム合金めっき耐熱性導電材を空気中の酸素ガスの雰囲気下で９５０℃で１０時間加熱し、３枚重ねて電気抵抗を４端子法で測定したところ、０．１０Ω・ｃｍの値を示し、導電度が高いことが分かった。銀・パラジウム合金めっき被覆厚みは、電子顕微鏡で確認したところ０．０５μｍで、銀・パラジウムの合金比率は７対３であった。
【００２９】
［実施例４］
実施例１で用いたムライト繊維織布に代えて、表１の組成Ｎｏ．７のシリカ繊維の不織布（繊維直径９μｍ、厚さ３．０ｍｍ、目付け２３０ｇ／ｍ^２）を用いて、実施例１と同様に触媒活性化処理および銀・パラジウム積層めっきを施して、銀・パラジウム積層被覆の耐熱性導電材を作製した。
このようにして得られた銀・パラジウム積層めっき耐熱性導電材を実施例１と同様に空気中の酸素ガスの雰囲気下で９５０℃で１０時間加熱し、電気抵抗を４端子法で測定したところ、０．０８Ω・ｃｍの値を示した。銀・パラジウム積層めっき被覆厚みは、電子顕微鏡で確認したところ繊維表面の銀めっきの被覆厚みは０．１μｍで、パラジウムめっきの被覆厚みは０．０３μｍあることが確認された。
【００３０】
［比較例１］
繊維状インコネル合金（繊維直径２０μｍ）をフェルト（厚さ３．０ｍｍ、目付け２５００ｇ／ｍ^２）に加工して導電材を得た。このようにして得られた合金をフェルトを空気中の酸素ガスの雰囲気下で９５０℃で１０時間加熱し、電気抵抗を４端子法で測定したところ、無限大の値を示し、繊維状インコネル合金は酸化され導電度が低いことが分かった。
【００３１】
［比較例２］
繊維直径０．８μｍの綿状になったＥガラス組成（ＳｉＯ_２ ５３．３、Ａｌ_２Ｏ_３ １５．５、ＣａＯ ２１．６、ＭｇＯ ０．６、Ｂ_２Ｏ_３ ７．９、Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ ０．４ 各質量％）の繊維２０ｇを、塩化第一錫（ＳｎＣｌ_２ ・２Ｈ_２Ｏ）４０ｇ／リットルおよび塩酸２０ｃｃ／リットルを含む触媒処理液１リットル中で、常温で２分間処理しセンシタイジング処理を行った。尚、この時に、予めスクリューによる機械的攪拌によって綿状のガラス繊維を分散させておき、その後に処理液槽の下に側面に穴の開いたパイプを張りめぐらせ空気を吹き込むことによりバブリングを起こし、繊維と液の接触効率を高めた。綿状Ｅガラス繊維を液から引き上げて水洗浄した。塩化パラジウム（ＰｄＣｌ_２ ・２Ｈ_２Ｏ）０．２ｇ／リットルおよび塩酸５ｇ／リットルを含む活性化処理液１リットル中で、前記センシタイジング処理済みの綿状繊維を常温で２分間浸漬してアクチベーチング処理を行った。尚、バブリングは前記工程と同様に行った。次に、硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ_４ ）３０ｇ／リットル、次亜リン酸ナトリウム２０ｇ／リットル、酢酸ナトリウム１４ｇ／リットル、クエン酸ナトリウム２４ｇ／リットルおよび塩化アンモニウム５ｇ／リットルの組成液１リットル中に液温６０℃で前記触媒活性化済み綿状繊維を５分間浸漬し、ニッケル無電解めっきを施した。尚、各工程間には水洗工程を介在させた。更に、このめっきしたガラス繊維を水中分散させた状態で、メッシュ８０程度の金網により、いわゆる湿式抄造法によりニッケルめっきガラス繊維シート（厚さ２．０ｍｍ、目付け２００ｇ／ｍ^２）を形成した。このようにして得られたＥガラス繊維金属めっきのフェルトを空気中の酸素ガスの雰囲気下で９５０℃で１０時間加熱すると、脆くフェルト形状を留めず実用上使用できるものが得られなかった。
【００３２】
［比較例３］
ランタンマンガナイト等の導電性セラミックスのフェルトを以下の要領にて、作製を試みた。まず、Ｌａ_２Ｏ_３とＳｒＯ_２とＭｎＯ_２ の各粉末をモル比で０．４２５：０．１５：１．０となる割合で混合し、エタノールを加えてスラリとし、該スラリを乾燥した後、１５００℃で５時間焼成し、冷却したのち粉砕して、平均粒径１．０μｍのＬａ０．８５（Ｓｒ０．１５）ＭｎＯ_３ （ストロンチウム−ランタンマンガナイト）を得た。このストロンチウム−ランタンマンガナイトの粉末１００ｇに対して、アルコール系バインダとして、ポビニルブチラール２０ｇを添加してスラリとし、このスラリを押出し成形機、口金９０μｍにより、圧力２．０ｋｇ／ｃｍ^２ の条件で押出してファイバー状に成形した。次に、このファイバー状成形体を１０００〜１３００℃で５．０時間焼成し、さらに結合剤、ポリビニルアルコールと混合し、鋳込み成形してフェルト状に成形を試みたが、脆く実用上使用できるものが得られなかった。
【００３３】
［比較例４］
多孔質アルミナセラミックス（厚さ１．５ｍｍ、空孔径０．８ｍｍ、気孔率７５％）に比較例１と同様方法で銀めっきを施して導電材を得た。この導電材のクッション性を２０ｋＰａの荷重で測定したところ、圧縮率０．５％、復元率０．１％で極めて少ないものであった。
【００３４】
多孔質基材に貴金属を被覆した集電体（ただし比較例１，３は被覆なし）について測定したガス透過性、圧縮率、復元率および空気中の酸素ガスの雰囲気下で９５０℃加熱１０時間後に測定した電気抵抗（体積固有抵抗率（Ω・ｃｍ））の結果を表２に示す。なお、比較例２については、ガス透過性、圧縮率、復元率の値の記載を省略した。また貴金属を被覆する前の多孔質基材（ただし比較例１，３を除く）のガス透過性、圧縮率および復元率は貴金属被覆後の集電材のそれとそれぞれ同一値であった。
【００３５】
【表２】

【００３６】
【発明の効果】
この発明の固体電解質型燃料電池用集電体は、シリカ、アルミナ、ムライト等の無機繊維の布からなる多孔質基材に貴金属を被覆しているため、高温雰囲気下で酸化されるような環境において耐久性があり、高導電率を実現することができる。また、集電体のガス透過性が１０〜２００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃを有する多孔質材であるために燃料ガスを良好に透過することができる。さらには貴金属として銀とパラジウムの合金、銀と白金の合金または銀の表面をパラジウムもしくは白金で被覆したものを用いた場合、低コストで作製することができる。また、集電体が圧縮率が１０％〜５０％であって、その復元率が５０％以上であるためクッション性にも優れ、従って７００℃以上の作動温度を必要とする酸化物固体電解質型燃料電池に用いることでにより燃料電池の性能を飛躍的に向上させることができる。

Claims (8)

1. シリカ、アルミナ、ジルコニアおよびチタニアからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属酸化物を主成分とする無機繊維の布からなる多孔質基材に貴金属を被覆した固体電解質型燃料電池用集電体。
2. 前記繊維の布は０．１０〜２０μｍの直径を有する繊維の織布または不織布である請求項１に記載の固体電解質型燃料電池用集電体。
3. １０〜１００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃのガス透過性を有する請求項１または２に記載の固体電解質型燃料電池用集電体。
4. １０〜５０％の圧縮率および５０％以上の復元率を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の固体電解質型燃料電池用集電体。
5. 前記繊維はシリカを６０質量％以上、またはシリカ及びアルミナの合計を７５質量％以上含有する組成を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体電解質型燃料電池用集電体。
6. 前記貴金属が金、白金、銀、ロジウム、パラジウム、イリジウム、オスミウム、ルテニウムよりなる群から選ばれた少なくとも１種類の金属およびその混合物または合金からなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の固体電解質型燃料電池用集電体。
7. 前記被覆は銀とパラジウムの合金もしくは銀と白金の合金の被覆、または銀を被覆しさらにその表面をパラジウムもしくは白金で被覆したものである請求項１〜６のいずれか１項に記載の固体電解質型燃料電池用集電体。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の集電体を用いた固体電解質型燃料電池。