JP2005276540A - 電解質・電極接合体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料電池を構成する単位セル10は、電解質・電極接合体12が1組のセパレータ6a、6b間に介装されることによって構成される。セパレータ6a、6bには、アノード側電極3又はカソード側電極4にそれぞれ指向するボス部7a、7bが突出形成されている。電解質・電極接合体12の一端面には、該電解質・電極接合体12側からセパレータ6bに向かってカソード側電極4、電子拡散層14がこの順序で設けられており、セパレータ6bのボス部7bを介して電子拡散層14に到達した電子は、この電子拡散層14の全域に拡散する。この電子によって、ボス部7b同士の間である第2通路を通過した酸化剤ガス中の酸素が還元され、その結果、酸化物イオン(O2-)が生成する。
【選択図】図1
Description
前記カソード側電極と前記セパレータとの間に、前記カソード側電極に比して電子伝導度が大きく、且つ酸素を還元することが可能な物質からなる層が設けられていることを特徴とする。
前記アノード側電極を設ける工程と、
前記アノード側電極に酸化物イオンを移動させる電解質を積層した後、前記アノード側電極及び前記電解質に対して焼成処理を施す工程と、
焼成処理された前記電解質上に前記カソード側電極を設ける工程と、
前記カソード側電極上に、該カソード側電極に比して電子伝導度が大きく、且つ酸素を還元することが可能な物質からなる層を設ける工程と、
を有することを特徴とする。
酸化物イオンが伝導可能に調製された物質の粉末を焼成処理して前記電解質を設ける工程と、
前記電解質の一端面に前記アノード側電極を設ける工程と、
前記電解質の他端面に前記カソード側電極を設ける工程と、
前記カソード側電極の露呈した端面に、該カソード側電極に比して電子伝導度が大きく、且つ酸素を還元することが可能な物質からなる層を設ける工程と、
を有することを特徴とする。
3…アノード側電極 4…カソード側電極
5、12…電解質・電極接合体 6a、6b…セパレータ
7a、7b…ボス部 14…電子拡散層
Claims (12)
- アノード側電極とカソード側電極との間に電解質が配設されて形成され、1組のセパレータ間に介装される電解質・電極接合体において、
前記カソード側電極と前記セパレータとの間に、前記カソード側電極に比して電子伝導度が大きく、且つ酸素を還元することが可能な物質からなる層が設けられていることを特徴とする電解質・電極接合体。 - 請求項1記載の接合体において、前記層は、少なくとも、希土類元素A、遷移金属元素C、及び酸素Oを含有する複合酸化物であり、アルカリ土類金属元素をBで表すとき、組成式がAxB1-xCO3(ただし、0.5≦x≦1.0)である物質からなることを特徴とする電解質・電極接合体。
- 請求項2記載の接合体において、希土類元素AがLa、Sm、Nd、Prの群から選択された少なくともいずれか1種であるとともに、遷移金属元素CがCo、Fe、Ni、Cr、Mn、Gaの群から選択された少なくともいずれか1種であり、前記複合酸化物にアルカリ土類金属元素Bが含まれるときには、該アルカリ土類金属元素BがCa、Sr、Baの群から選択された少なくともいずれか1種であることを特徴とする電解質・電極接合体。
- 請求項2又は3記載の接合体において、前記層がペロブスカイト型複合酸化物であることを特徴とする電解質・電極接合体。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の接合体において、前記層の厚みが10μm以下であることを特徴とする電解質・電極接合体。
- アノード側電極とカソード側電極との間に電解質が配設されて形成され、1組のセパレータ間に介装される電解質・電極接合体を製造する方法において、
前記アノード側電極を設ける工程と、
前記アノード側電極に酸化物イオンを移動させる電解質を積層した後、前記アノード側電極及び前記電解質に対して焼成処理を施す工程と、
焼成処理された前記電解質上に前記カソード側電極を設ける工程と、
前記カソード側電極上に、該カソード側電極に比して電子伝導度が大きく、且つ酸素を還元することが可能な物質からなる層を設ける工程と、
を有することを特徴とする電解質・電極接合体の製造方法。 - 請求項6記載の製造方法において、前記カソード側電極上に前記層を設けた後、該カソード側電極及び該層に対して焼成処理を施すことを特徴とする電解質・電極接合体の製造方法。
- 請求項6記載の製造方法において、前記カソード側電極に対して焼成処理を施した後に前記層を設け、次いで、該層に対して焼成処理を施すことを特徴とする電解質・電極接合体の製造方法。
- アノード側電極とカソード側電極との間に電解質が配設されて形成され、1組のセパレータ間に介装される電解質・電極接合体を製造する方法において、
酸化物イオンが伝導可能に調製された物質の粉末を焼成処理して前記電解質を設ける工程と、
前記電解質の一端面に前記アノード側電極を設ける工程と、
前記電解質の他端面に前記カソード側電極を設ける工程と、
前記カソード側電極の露呈した端面に、該カソード側電極に比して電子伝導度が大きく、且つ酸素を還元することが可能な物質からなる層を設ける工程と、
を有することを特徴とする電解質・電極接合体の製造方法。 - 請求項9記載の製造方法において、前記電解質の一端面に前記アノード側電極を積層する一方、前記電解質の他端面に前記カソード側電極及び前記層をこの順序で積層し、次に、前記アノード側電極、前記カソード側電極及び前記層に対して焼成処理を施すことを特徴とする電解質・電極接合体の製造方法。
- 請求項9記載の製造方法において、前記アノード側電極に対して焼成処理を施し、次いで、前記電解質に前記カソード側電極及び前記層を積層した後に該カソード側電極及び該層に対して焼成処理を施すことを特徴とする電解質・電極接合体の製造方法。
- 請求項9記載の製造方法において、前記アノード側電極に対して焼成処理を施し、次いで、前記電解質に前記カソード側電極を積層した後に該カソード側電極に対して焼成処理を施し、さらに、前記カソード側電極に前記層を積層した後に該層に対して焼成処理を施すことを特徴とする電解質・電極接合体の製造方法。
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JP2009520319A (ja) * | 2005-12-15 | 2009-05-21 | サン−ゴバン セラミックス アンド プラスティクス,インコーポレイティド | 緩衝層を有する固体酸化物燃料電池 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6391958A (ja) * | 1986-10-03 | 1988-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体電解質燃料電池 |
JPH0562688A (ja) * | 1991-09-04 | 1993-03-12 | Murata Mfg Co Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
JPH0562693A (ja) * | 1991-09-05 | 1993-03-12 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
JPH0773886A (ja) * | 1993-09-03 | 1995-03-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体電解質型燃料電池 |
JPH09190825A (ja) * | 1996-01-10 | 1997-07-22 | Toho Gas Co Ltd | 固体電解質型燃料電池及びそれに用いられる単電池 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08208333A (ja) * | 1995-02-06 | 1996-08-13 | Shinagawa Refract Co Ltd | 酸素イオン導電体及びその製造方法 |
JP3934750B2 (ja) * | 1997-08-27 | 2007-06-20 | 第一稀元素化学工業株式会社 | 酸化物イオン導電性セラミックス及びその製造方法 |
JP3997365B2 (ja) * | 1997-10-30 | 2007-10-24 | 第一稀元素化学工業株式会社 | 酸化物イオン導電性単結晶及びその製造方法 |
JP4605885B2 (ja) * | 2000-10-23 | 2011-01-05 | 東邦瓦斯株式会社 | 支持膜式固体電解質型燃料電池 |
EP1209753A1 (de) * | 2000-11-23 | 2002-05-29 | Sulzer Hexis AG | Brennstoffzelle mit einer Festelelektrolytschicht |
JP2002252005A (ja) * | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Honda Motor Co Ltd | 酸化物イオン導電体およびその製造方法 |
JP3976181B2 (ja) * | 2002-07-19 | 2007-09-12 | 東邦瓦斯株式会社 | 固体酸化物燃料電池単セル及びこれを用いた固体酸化物燃料電池 |
JP2004235063A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池 |
US7601447B2 (en) * | 2003-11-12 | 2009-10-13 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrolyte-electrode assembly comprising an isotropic layer |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6391958A (ja) * | 1986-10-03 | 1988-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体電解質燃料電池 |
JPH0562688A (ja) * | 1991-09-04 | 1993-03-12 | Murata Mfg Co Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
JPH0562693A (ja) * | 1991-09-05 | 1993-03-12 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
JPH0773886A (ja) * | 1993-09-03 | 1995-03-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体電解質型燃料電池 |
JPH09190825A (ja) * | 1996-01-10 | 1997-07-22 | Toho Gas Co Ltd | 固体電解質型燃料電池及びそれに用いられる単電池 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009520319A (ja) * | 2005-12-15 | 2009-05-21 | サン−ゴバン セラミックス アンド プラスティクス,インコーポレイティド | 緩衝層を有する固体酸化物燃料電池 |
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