JP2005276536A - Solid oxide fuel cell - Google Patents
Solid oxide fuel cell Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005276536A JP2005276536A JP2004085791A JP2004085791A JP2005276536A JP 2005276536 A JP2005276536 A JP 2005276536A JP 2004085791 A JP2004085791 A JP 2004085791A JP 2004085791 A JP2004085791 A JP 2004085791A JP 2005276536 A JP2005276536 A JP 2005276536A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- fuel cell
- solid oxide
- fuel
- electrolyte
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Description
本発明は、固体電解質を用いた固体酸化物形燃料電池(SOFC)に関する。 The present invention relates to a solid oxide fuel cell (SOFC) using a solid electrolyte.
従来より、固体酸化物形燃料電池のセルデザインとして、平板型(スタック型)、円筒型(チューブ型)などが提案されている。 Conventionally, as a cell design of a solid oxide fuel cell, a flat plate type (stack type), a cylindrical type (tube type), and the like have been proposed.
平板型セルは、板状の電解質の表面及び裏面に燃料極及び空気極をそれぞれ配置したものであり、こうして形成されたセルはセパレーターを介して複数個積層された状態で使用される。セパレーターは各セルに供給される燃料ガスと酸化剤ガスとを完全に分離する役割を果たしており、各セルとセパレーターとの間にはガスシールが施されている(例えば、特許文献1)。しかしながら、この平板型セルでは、セルに対して圧力をかけてガスシールを施すため、セルが振動や熱サイクルなどに対して脆弱であるなどの欠点があり、実用化に大きな課題を有している。 A flat cell is one in which a fuel electrode and an air electrode are respectively arranged on the front and back surfaces of a plate-like electrolyte, and a plurality of cells formed in this way are used in a state where they are stacked via separators. The separator plays the role which completely isolate | separates the fuel gas and oxidant gas which are supplied to each cell, and the gas seal is given between each cell and the separator (for example, patent document 1). However, this flat cell has a drawback that the cell is vulnerable to vibration, thermal cycle, etc. because it applies pressure to the cell to provide a gas seal, and has a big problem in practical use. Yes.
一方、円筒型セルは、円筒形の電解質の外周面及び内周面に燃料極及び空気極をそれぞれ配置したものであり、円筒縦縞型、円筒横縞型などが提案されている(例えば、特許文献2)。ところが、円筒型セルは、ガスシール性に優れるという利点を有する一方、平板型セルに比べて構造が複雑であるため、製造プロセスが複雑になり、製造コストが高くなるという欠点がある。 On the other hand, a cylindrical cell has a fuel electrode and an air electrode arranged on the outer peripheral surface and inner peripheral surface of a cylindrical electrolyte, and a cylindrical vertical stripe type, a cylindrical horizontal stripe type, and the like have been proposed (for example, Patent Documents). 2). However, the cylindrical cell has an advantage of excellent gas sealing properties, but has a drawback that the manufacturing process is complicated and the manufacturing cost is high because the structure is more complicated than that of the flat plate cell.
さらに、次の問題もある。平板型セル及び円筒型セルのいずれも、性能を向上させるためには電解質を薄膜化することによる内部抵抗の低減が必要となるが、電解質が薄すぎると振動や熱サイクルなどに対して脆弱化してしまい、耐振性や耐久性が低下するという問題があった。 In addition, there are the following problems. In order to improve the performance of both flat and cylindrical cells, it is necessary to reduce the internal resistance by thinning the electrolyte. However, if the electrolyte is too thin, it becomes vulnerable to vibration and thermal cycles. As a result, there is a problem that vibration resistance and durability are lowered.
このため、上述した平板型、円筒型に代わる燃料電池として、燃料極及び空気極を固体電解質からなる基板の同一面上に配置し、燃料ガスおよび酸化剤ガスの混合ガスを供給することにより発電が可能な非隔膜式固体酸化物形燃料電池が提案されている(例えば、特許文献3)。この燃料電池によれば、燃料ガスと酸化剤ガスとを分離する必要がないため、セパレーター及びガスシールが不要となり、構造及び製造工程の大幅な簡略化を図ることができる。 For this reason, as a fuel cell that replaces the flat plate type and the cylindrical type described above, the fuel electrode and the air electrode are arranged on the same surface of the substrate made of solid electrolyte, and power is generated by supplying a mixed gas of fuel gas and oxidant gas A non-diaphragm solid oxide fuel cell that can be used has been proposed (for example, Patent Document 3). According to this fuel cell, since it is not necessary to separate the fuel gas and the oxidant gas, the separator and the gas seal are not required, and the structure and the manufacturing process can be greatly simplified.
また、この非隔膜式固体酸化物形燃料電池では、酸素イオンの伝導が主に固体電解質の表層付近で起こると考えられており、燃料極と空気極とを固体電解質の同一面上で近接させると、電池性能が向上する。したがって、電解質の厚みを必要以上に薄膜化する必要がなく、電池性能を維持したまま電解質の脆弱性を改善することが可能となる。
しかしながら、上記特許文献3に記載の燃料電池であっても、その出力は充分とは言えず、さらなる改良の余地があった。
However, even the fuel cell described in
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、さらに高い発電出力を得ることができる固形酸化物形燃料電池を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a solid oxide fuel cell capable of obtaining a higher power generation output.
本発明者は上記発明をさらに改良すべく研究を重ね、帯状に形成した空気極の幅(電極が並ぶ方向の長さ)を所定の長さにすることで、燃料電池の出力が向上することを見出した。本発明は、以下の点を特徴とする。
1.電解質と、前記電解質の一方面に形成され燃料極及び空気極を有する少なくとも一つの電極体とを備えた固体酸化物形燃料電池において、前記燃料極及び空気極は、帯状に形成されるとともに、所定間隔をおいて平行に並んでおり、前記両電極が並ぶ方向における前記空気極の電極幅が、10〜1000μmである、固体酸化物形燃料電池。
2.前記空気極の電極幅が、10〜500μmである、上記項1に記載の固体酸化物形燃料電池。
3.前記空気極の電極幅が20〜200μmであり、前記燃料極の電極幅は前記空気極の電極幅よりも大きい、上記項1または2に記載の固体酸化物形燃料電池。
4.前記燃料極は、蛍石型構造又はペロブスカイト型構造を有する酸化物イオン導電体と金属触媒との混合物で形成されている、上記項1から3のいずれかに記載の固体酸化物形燃料電池。
5.前記空気極は、ペロブスカイト型構造を有する金属酸化物、及び貴金属の少なくとも一方を含む材料で形成されている、請求項1から4のいずれかに記載の固体酸化物形燃料電池。
The present inventor has conducted research to further improve the above-described invention, and the output of the fuel cell is improved by setting the width of the air electrode formed in a strip shape (the length in the direction in which the electrodes are arranged) to a predetermined length. I found. The present invention is characterized by the following points.
1. In a solid oxide fuel cell comprising an electrolyte and at least one electrode body formed on one surface of the electrolyte and having a fuel electrode and an air electrode, the fuel electrode and the air electrode are formed in a band shape, A solid oxide fuel cell, which is arranged in parallel at a predetermined interval, and an electrode width of the air electrode in a direction in which both electrodes are arranged is 10 to 1000 μm.
2.
3.
4). Item 4. The solid oxide fuel cell according to any one of
5). 5. The solid oxide fuel cell according to
本発明に係る固形酸化物形燃料電池によれば、高い出力を得ることができる。 According to the solid oxide fuel cell according to the present invention, a high output can be obtained.
以下、本発明に係る固体酸化物形燃料電池の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は本実施形態に係る燃料電池の平面図(a)及びそのA−A線断面図(b)である。 Hereinafter, an embodiment of a solid oxide fuel cell according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a plan view of a fuel cell according to the present embodiment, and FIG.
図1に示すように、本実施形態に係る燃料電池は、板状の電解質1と、この電解質1の一方面に配置される電極体Eとを備えている。電極体Eは、帯状に形成された燃料極3及び空気極5を有しており、これらが所定間隔をおいて配置されている。この間隔は、例えば1〜1000μmであることが好ましく、10〜500μmであることがさらに好ましい。また、各電極3,5におけるの端部には、集電体31,51が形成されており、ここから電流が取り出されるようになっている。集電体31,51の位置は、各電極3,5で互いに反対側に配置されており、燃料極3の集電体31は同図の上側である一端部に配置され、空気極5の集電体51は同図の下側である他端部に配置されている。なお、集電部31,51は、上記のように各電極3,5の端部に形成することもできるし、電極3,5の全面に形成することもできる。
As shown in FIG. 1, the fuel cell according to the present embodiment includes a plate-
燃料極3の膜厚は、1〜300μmであることが好ましく、5〜100μmであることがさらに好ましい。これは、膜厚が小さすぎると三相界面長の低下により出力が低くなるからであり、膜厚が大きすぎると反応ガスの拡散不足による過電圧が増大しやすくなるため、膜厚が大きくなっても、それに応じた出力が得られないからである。つまり、コストパフォーマンスが低くなるからである。また、電極のオーム損も一因である。一方、空気極5の膜厚も、同様に、1〜300μmであることが好ましく、5〜100μmであることがさらに好ましい。その理由は、燃料極の場合と同様である。
The film thickness of the
また、後述するように、燃料極3をセリア系酸化物を有する材料、空気極5をサマリウム(Sm)をベースとしてコバルトを含んだ材料、そして電解質1をガドリニウムをドープしたセリア系酸化物(GDC)からなる材料で形成した場合には、両電極3,5の膜厚は10〜65μmとすることが好ましく、特に、燃料極3の膜厚を10〜35μm、空気極5の膜厚を10〜40μmとすることが特性上好ましい。
Further, as will be described later, the
また、両電極3,5において集電体31,51と、そこから最も離れた電極上の端部までの長さL(以下、「電極長さ」という)は、10000μm以下であることが好ましく、1000〜7000μmであることがさらに好ましく、4000μm以下であることが特に好ましい。例えば、空気極5の場合は、集電体51から電極上端部までの長さを上記のように設定することが好ましい。また、燃料極3の場合は、上記電極長さLを空気極5と同じかそれよりも長くしても構わない。
Further, in each of the
さらに、両電極3,5について、上記電極長さLと垂直な方向である各電極3,5が並ぶ方向の長さ、つまり電極幅Bについては、次のように設定することが好ましい。すなわち、空気極5については、5〜1000μmであることが好ましく、10〜500μmであることがさらに好ましく、20〜200μmであることが特に好ましい。一方、燃料極3の電極幅Bは、5〜1000μmであることが好ましく、500〜700μmであることが好ましい。このとき、燃料極3の電極幅は、空気極5の電極幅よりも大きいことが好ましい。
Further, with respect to the
次に、上記のように構成された燃料電池の材質について説明する。電解質1の材料としては、固体酸化物形燃料電池の電解質として公知のものを使用することができ、例えば(Ce,Sm)O3,(Ce,Gd)O3等のセリア系酸化物,(La,Sr)(Ga,Mg)O3等のランタン・ガレード系酸化物,スカンジア安定化ジルコニア(ScSZ),イットリア安定化ジルコニア(YSZ)等のジルコニア系酸化物などの酸素イオン伝導性セラミックス系材料を用いることができる。電解質1は、基板として用いられるため、ある程度の強度が必要であることから、その厚みは、例えば200〜1000μmであることが好ましい。
Next, the material of the fuel cell configured as described above will be described. As the material of the
燃料極3及び空気極5は、セラミックス粉末材料により形成することができる。このとき用いられる粉末の平均粒径は、好ましくは10nm〜100μmであり、さらに好ましくは50nm〜50μmであり、特に好ましくは100nm〜10μmである。なお、平均粒径は、例えば、JISZ8901にしたがって計測することができる。
The
燃料極3は、例えば、金属触媒と酸化物イオン導電体からなるセラミックス粉末材料との混合物を用いることができる。このとき用いられる金属触媒としては、ニッケル、鉄、コバルトや、貴金属(白金、ルテニウム、パラジウム等)等の還元性雰囲気中で安定で、水素酸化活性を有する材料を用いることができる。また、酸化物イオン導電体としては、蛍石型構造又はペロブスカイト型構造を有するものを好ましく用いることができる。蛍石型構造を有するものとしては、例えば(Ce,Sm)O3,(Ce,Gd)O3などのセリア系酸化物、スカンジア安定化ジルコニア(ScSZ)やイットリア安定化ジルコニア(YSZ)などのジルコニア系酸化物を挙げることができる。また、ペロブスカイト型構造を有するものとしては(La,Sr)(Ga,Mg)O3などのランタンガレード系酸化物を挙げることができる。上記材料の中では、酸化物イオン導電体とニッケルとの混合物で、燃料極5を形成することが好ましい。なお、酸化物イオン導電体からなるセラミックス材料とニッケルとの混合形態は、物理的な混合形態であってもよいし、ニッケルへの粉末修飾などの形態であってもよい。また、上述したセラミックス材料は、1種を単独で、或いは2種以上を混合して使用することができる。また、燃料極5は、金属触媒を単体で用いて構成することもできる。
As the
空気極5を形成するセラミックス粉末材料としては、例えば、ペロブスカイト型構造を有する金属酸化物で形成することができる。具体的には(Sm,Sr)CoO3,(La,Sr)MnO3,(La,Sr)CoO3,(La,Sr)(Fe,Co)O3,(La,Sr)(Fe,Co,Ni)O3などを挙げることができる。これらセラミックス粉末は、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を混合して使用することもできる。また、Pt,Pd,Au等の貴金属で空気極5を形成することもでき、さらにはこのような貴金属と上記金属酸化物との混合物で空気極5を形成することもできる。
The ceramic powder material forming the
また、集電体31,51は、Pt,Au,Ag,Ni,Cu,SUS等の導電性金属、或いは導電性金属系材料,又はLa(Cr,Mg)O3,(La,Ca)CrO3,(La,Sr)CrO3などのランタン・クロマイト系等の導電性セラミックス材料によって形成することができ、これらのうちの1種を単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
The
上記燃料極3、及び空気極5は、上述した材料を主成分として、さらにバインダー樹脂、有機溶媒などが適量加えられることにより形成される。そして、これら燃料極3及び空気極5の膜厚は焼結後に上述した膜厚にする。また、集電体31,51も、上述した材料に上記添加物を加えることにより形成される。なお、集電体は導電性金属、或いは金属系材料からなるワイヤーやメッシュ状のもの等から形成されていてもよい。
The
次に、上述した燃料電池の製造方法の一例を説明する。まず、上述した材料からなる板状の電解質1を準備する。続いて、上述した燃料極3、及び空気極5用の粉末材料を主成分として、これらそれぞれにバインダー樹脂、感光性高分子、有機溶媒などを適量加えて混練し、燃料極ペースト、空気極ペーストをそれぞれ作成する。各ペーストの粘度は、次に説明するスクリーン印刷法に適合するように103〜106mPa・s程度であることが好ましい。同様に、集電体用ペーストも、上述した粉末材料にバインダー樹脂等の添加物を加えて作成しておく。このペーストの粘度は上述した燃料極ペースト等と同じである。
Next, an example of a method for manufacturing the above-described fuel cell will be described. First, a plate-
続いて、電解質1上の図1(a)に示す位置に、燃料極ペーストをスクリーン印刷法により帯状に塗布した後、所定の時間及び温度で乾燥・焼結し、燃料極3を形成する。次に、電解質1上の燃料極3と対向する位置に、所定間隔をおいて帯状の空気極ペーストをスクリーン印刷法によって塗布し、所定時間及び温度で乾燥・焼結することにより、空気極5を形成する。そして、各燃料極3及び空気極5上に集電体ペーストを塗布した後、乾燥、焼結して集電体31,51を形成する。以上の工程により、図1に示すような燃料電池が完成する。なお、感光性高分子を用いる場合には、ペーストの塗布後、乾燥・露光工程を経て、焼結する必要がある。
Subsequently, the fuel electrode paste is applied to the position shown in FIG. 1A on the
上記のように構成された燃料電池は、次のように発電が行われる。まず電極体Eが配置された電解質1の一方面上に、水素、又はメタン、エタンなどの炭化水素からなる燃料ガスと空気等の酸化剤ガスとの混合ガスを高温の状態(例えば、400〜1000℃)で供給する。これにより、各電極体Eにおける燃料極3と空気極5との間で、酸素イオン伝導が起こり発電が行われる。
The fuel cell configured as described above generates power as follows. First, on one surface of the
以上のように、本実施形態によれば、各電極の幅を上記のように設定することで、良好な電池性能を得ることができる。その理由は以下の通りである。すなわち、両電極3,5の電極幅Bが短すぎると、電極の面積が小さくなって電池反応領域が狭くなるため、発電量が低くなる。一方、電極幅Bが長すぎると、両電極の対向する端部S1とは反対側の端部S2が互いに遠くなる。電池反応は、通常三相界面で進行するため、三相界面の一部である反対側の端部S2が互いに遠くなると、オーム抵抗により酸素イオンが届きにくくなり、反応が進行しがたくなる。その結果、発電に寄与しない部分が増え、見かけ上、出力密度が低下し、電池性能が低下する。以上の理由から、各電極の幅を上記のように調整することが好ましい。このとき、燃料極3は、水素酸化活性を高める必要があるため、空気極5の電極幅よりも大きくすることが好ましい。
As described above, according to the present embodiment, favorable battery performance can be obtained by setting the width of each electrode as described above. The reason is as follows. That is, when the electrode width B of both the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、上記のように電極長さは短いことが好ましいが、この観点からすれば、集電体を各電極の全面に形成することもできる。このようにすると、電極の面積を維持したままで、集電体から電極端部までの長さを短くすることができるため、高い出力を得ることができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, A various change is possible unless it deviates from the meaning. For example, the electrode length is preferably short as described above, but from this point of view, the current collector can be formed on the entire surface of each electrode. If it does in this way, since the length from an electrical power collector to an electrode edge part can be shortened, maintaining the area of an electrode, a high output can be obtained.
また、上記実施形態では、電極体Eを1つのみ形成しているが、複数の電極体Eを電解質1上に形成した後、インターコネクタでこれらを接続することもできる。この場合、インターコネクタは、集電体31,51と同じ材料で形成することができる。
Moreover, in the said embodiment, although only one electrode body E is formed, after forming the several electrode body E on the
さらに、本発明に係る燃料電池では、集電体やインターコネクタを必ずしも電解質上に配置する必要はなく、この燃料電池をセットする装置側に集電体等を形成しておき、燃料電池を装置にセットしたときに、各電極に対応する部分に集電体やインターコネクタが配置されるように構成することもできる。この場合、集電体やインターコネクタが配置される位置から電極上の最も離れた端部までの長さが、上述した「電極長さ」となる。 Furthermore, in the fuel cell according to the present invention, the current collector and the interconnector are not necessarily arranged on the electrolyte. The current collector is formed on the device side where the fuel cell is set, and the fuel cell is installed in the fuel cell. When set to, current collectors and interconnectors can be arranged at portions corresponding to the respective electrodes. In this case, the length from the position where the current collector or the interconnector is arranged to the farthest end on the electrode is the above-mentioned “electrode length”.
以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。ここでは、図1に示す構造を有する4種類の燃料電池を作成することとし、各電池の電極幅及び電極長さを以下の表1に示すようにした。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, this invention is not limited to a following example. Here, four types of fuel cells having the structure shown in FIG. 1 were prepared, and the electrode width and electrode length of each cell were as shown in Table 1 below.
まず、上記4種類のサンプルに使用する材料について説明する。電解質材料としてはGDC(Ce0.9Gd0.1O1.9)からなる厚さ1mmの板体を使用した。また、燃料極材料としてNiO粉末(0.01〜10μm、平均1μm)、SDC(Ce0.8Sm0.2O1.9)粉末(粒径0.01〜10μm、平均0.1μm)を重量比で7:3となるように混合した後、セルロース系バインダー樹脂を混合し、燃料極ペーストを作製した。燃料極ペーストの粘度はスクリーン印刷に適した5×105mPa・sとした。空気極材料としてSSC(Sm0.5Sr0.5CoO3)粉末(0.1〜10μm、平均3μm)を使用し、セルロース系バインダー樹脂を混合し、空気極ペーストを作製した。空気極ペーストの粘度は、燃料極と同様にスクリーン印刷に適した5×105mPa・sとした。また、集電体の材料として、Au粉末(0.1〜5μm、平均粒径2.5μm)をセルロース系バインダー樹脂と混合し、集電体ペーストを作成した。これらの粘度は、上記と同様に5×105mPa・sとした。 First, materials used for the four types of samples will be described. As the electrolyte material, a 1 mm thick plate made of GDC (Ce 0.9 Gd 0.1 O 1.9 ) was used. Further, NiO powder (0.01 to 10 μm, average 1 μm) and SDC (Ce 0.8 Sm 0.2 O 1.9 ) powder (particle size 0.01 to 10 μm, average 0.1 μm) as a fuel electrode material at a weight ratio of 7: 3 Then, the cellulose binder resin was mixed to prepare a fuel electrode paste. The viscosity of the fuel electrode paste was 5 × 10 5 mPa · s suitable for screen printing. SSC (Sm 0.5 Sr 0.5 CoO 3 ) powder (0.1 to 10 μm, average 3 μm) was used as an air electrode material, and a cellulose binder resin was mixed to prepare an air electrode paste. The viscosity of the air electrode paste was 5 × 10 5 mPa · s suitable for screen printing as in the fuel electrode. Moreover, Au powder (0.1-5 micrometers, average particle diameter 2.5 micrometers) was mixed with the cellulose-type binder resin as a collector material, and the collector paste was created. These viscosities were set to 5 × 10 5 mPa · s as described above.
次に、上記材料を用いて4個のサンプルを作成する。以下の説明は、各サンプルについて共通であるが、サンプル1〜3は電極幅のみを相違させ、サンプル4はサンプル3に対して電極長さのみを変えるようにした。上記燃料極材ペーストをスクリーン印刷法によって、上記電極長さ、塗布厚み50μmで上記電極幅となるように塗布後、130℃で15分間乾燥した。その後、1450℃、1時間で焼結した。次いで、上記空気極材ペーストをスクリーン印刷法によって、上記電極長さ、塗布厚み50μmで上記電極幅となるように塗布した。このとき、両電極の間隔は、200μmにした。そして、130℃で15分間乾燥した後、1200℃で1時間で焼結した。焼結後の各電極の膜厚は25μmとなった。最後に、各電極に集電体ペーストを塗布し、150℃で20分間乾燥後、900℃にて2時間焼結し、4種類の燃料電池を得た。
Next, four samples are made using the above materials. Although the following description is common to each sample,
以上のような方法により作製した固体酸化物形燃料電池にメタン:酸素=2:1の混合ガスを800℃で導入し電流−電圧特性の評価を行った。結果を、図2及び図3に示す。図2はサンプル1〜3における電流密度と電圧及び出力密度との関係を示す図であり、図3はサンプル3及び4における電流密度と電圧及び出力密度との関係を示す図である。
A mixed gas of methane: oxygen = 2: 1 was introduced at 800 ° C. into the solid oxide fuel cell produced by the above method, and current-voltage characteristics were evaluated. The results are shown in FIGS. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the current density, voltage, and output density in
図2によれば、電極幅が短くなるほど、高い電池性能を示していることが分かる。一方、図3によれば、電極幅が短く、しかも電極長さが短くなったときに、高い電池性能を示していることが分かる。 According to FIG. 2, it can be seen that the shorter the electrode width, the higher the battery performance. On the other hand, according to FIG. 3, it can be seen that high battery performance is exhibited when the electrode width is short and the electrode length is short.
1 電解質
3 燃料極
5 空気極
31,51 集電体
1
Claims (5)
前記燃料極及び空気極は、帯状に形成されるとともに、所定間隔をおいて平行に並んでおり、
前記両電極が並ぶ方向における前記空気極の電極幅が、5〜1000μmである、固体酸化物形燃料電池。 In a solid oxide fuel cell comprising an electrolyte and at least one electrode body formed on one surface of the electrolyte and having a fuel electrode and an air electrode,
The fuel electrode and the air electrode are formed in a strip shape and are arranged in parallel at a predetermined interval.
The solid oxide fuel cell, wherein an electrode width of the air electrode in a direction in which both the electrodes are arranged is 5 to 1000 μm.
5. The solid oxide fuel cell according to claim 1, wherein the air electrode is formed of a material containing at least one of a metal oxide having a perovskite structure and a noble metal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004085791A JP2005276536A (en) | 2004-03-23 | 2004-03-23 | Solid oxide fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004085791A JP2005276536A (en) | 2004-03-23 | 2004-03-23 | Solid oxide fuel cell |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005276536A true JP2005276536A (en) | 2005-10-06 |
Family
ID=35175981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004085791A Pending JP2005276536A (en) | 2004-03-23 | 2004-03-23 | Solid oxide fuel cell |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005276536A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100353588C (en) * | 2005-12-26 | 2007-12-05 | 潮州三环(集团)股份有限公司 | Preparation method of solid oxide fuel battery electrolyte diaphram |
-
2004
- 2004-03-23 JP JP2004085791A patent/JP2005276536A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100353588C (en) * | 2005-12-26 | 2007-12-05 | 潮州三环(集团)股份有限公司 | Preparation method of solid oxide fuel battery electrolyte diaphram |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5581216B2 (en) | High performance multilayer electrode for use in reducing gases | |
JP4605885B2 (en) | Support membrane type solid oxide fuel cell | |
US10003083B2 (en) | Composition for fuel cell electrode | |
US20090148743A1 (en) | High performance multilayer electrodes for use in oxygen-containing gases | |
JP2011119178A (en) | Solid oxide fuel cell | |
JP2007273194A (en) | Solid oxide fuel cell | |
KR102111859B1 (en) | Solid oxide fuel cell and a battery module comprising the same | |
JP2018055946A (en) | Anode for solid oxide fuel cell and method of manufacturing the same, and solid oxide fuel cell | |
JP5313518B2 (en) | Solid electrolyte fuel cell | |
US10411267B2 (en) | Highly porous cathode catalyst layer structures for flexible solid oxide fuel cell applications in vehicles | |
JP2012009461A (en) | Solid oxide fuel cell | |
JP4431862B2 (en) | Fuel cell | |
JP7301768B2 (en) | Electrochemical cells, electrochemical cell stacks and electrolytes for electrochemical cells | |
JP2006139966A (en) | Solid oxide fuel cell | |
JP2006139960A (en) | Single compartment type solid oxide fuel cell | |
JP4658500B2 (en) | Solid oxide fuel cell | |
JP4658499B2 (en) | Solid oxide fuel cell | |
JP5211533B2 (en) | Current collector for fuel electrode and solid oxide fuel cell using the same | |
JP2005063810A (en) | Solid oxide fuel cell and base plate used therefor | |
JP2005276536A (en) | Solid oxide fuel cell | |
JP2005038848A (en) | Solid oxide fuel cell | |
JP4658488B2 (en) | Solid oxide fuel cell | |
JP4852858B2 (en) | Solid oxide fuel cell | |
JP2005276535A (en) | Solid oxide fuel cell and manufacturing method thereof | |
WO2023195246A1 (en) | Electrochemical cell |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070131 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091013 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091028 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100310 |