JP2006339034A - 固体酸化物形燃料電池およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 固体酸化物形燃料電池1は、電解質層2と、この電解質層2の一面に設けた空気極3と、電解質層2の他面に設けた燃料極4とを備えている。そして、緻密な電解質層2の一面と空気極3との間および電解質層2の他面と燃料極4との間のそれぞれに、電解質の材料によって形成した多孔質層15を介在させている。
【選択図】 図3
Description
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図1は本発明に係る固体酸化物形燃料電池の全体の概略を示す構成図、図2は同じく要部の側面図、図3は要部を側面から視たモデル図である。
図4は本発明の第2の実施の形態を示す要部を側面から視たモデル図である。上述した実施例1では自立膜型セルに本発明を適用した例について説明したが、この第2の実施の形態においては電極支持型セルに本発明を適用した例の製造方法について説明する。
上述した図4に示す電極支持型セルの他の製造方法を説明する。先ず、ドクターブレード法により形成した燃料極シートを厚み1mm程度に積層し、ホットプレスによりグリーンシート積層体を形成する。
上述した図3に示す第1の実施例における自立膜型セルにおいても、電解質層2の一面に設ける多孔質層15を上述した実施例3と同じ方法で形成することができる。すなわち、ドクターブレード法によりカーボンまたはポリマー系の造孔材粉末を含む電解質スラリーのシートを厚み200μm〜300μm程度塗布し、塗布した電解質スラリーのシートの乾燥を防ぐために密封容器中で約24時間放置する。
Claims (11)
- 電解質層と、この電解質層の一面に設けられた空気極と、前記電解質層の他面に設けられた燃料極とを備えた固体酸化物形燃料電池において、前記電解質層と前記空気極との間および前記電解質層と前記燃料極との間の少なくともいずれか一方の間に電解質の材料からなる多孔質層を介在させたことを特徴とする固体酸化物形燃料電池。
- 請求項1記載の固体酸化物形燃料電池において、前記多孔質層の気孔率を35%〜75%の範囲とし、かつ前記多孔質層内に形成される細孔径を3μm〜20μmの範囲としたことを特徴とする固体酸化物形燃料電池。
- 請求項1記載の固体酸化物形燃料電池において、前記多孔質層の厚みを3μm〜15μmの範囲としたことを特徴とする固体酸化物形燃料電池。
- 請求項1ないし3のいずれか1項記載の固体酸化物形燃料電池において、前記燃料極を、(NiO)とスカンジア安定化ジルコニア(Zr(Sc)O2) または金属酸化物をドープしたスカンジア安定化ジルコニア(Zr(Sc,Y)O2 でYがAl2O3,CeO2,Y2O3 のいずれか)の混合体によって形成したことを特徴とする固体酸化物形燃料電池。
- 請求項1ないし4のいずれか1項記載の固体酸化物形燃料電池において、前記空気極を、Bサイトに鉄をドープしたニッケル酸ランタン(LaNi(Fe)O3(LNF))によって形成したことを特徴とする固体酸化物形燃料電池。
- 電解質層と、この電解質層の一面に設けられた空気極と、前記電解質層の他面に設けられた燃料極とを備えた固体酸化物形燃料電池の製造方法において、電解質グリーンシートの少なくとも一面に、焼結の際に消失する造孔材を添加した電解質スラリーを塗布し焼結した後に、空気極および燃料極を形成することを特徴とする固体酸化物形燃料電池の製造方法。
- 電解質層と、この電解質層の一面に設けられた空気極と、前記電解質層の他面に設けられた燃料極とを備えた固体酸化物形燃料電池の製造方法において、燃料極と電解質グリーンシートを積層した後、電解質グリーンシートの表面に、焼結の際に消失する造孔材を添加した電解質スラリーを塗布し、これら燃料極および電解質グリーンシートならびに電解質スラリーを共焼結した後に、焼結した前記電解質スラリー上に空気極を形成することを特徴とする固体酸化物形燃料電池の製造方法。
- 電解質層と、この電解質層の一面に設けられた空気極と、前記電解質層の他面に設けられた燃料極とを備えた固体酸化物形燃料電池の製造方法において、燃料極シートの一面に、焼結の際に消失する造孔材を添加した電解質スラリーを塗布し、乾燥させずに放置することにより造孔材と電解質の材料とを分離した後に、これら燃料極および電解質スラリーを共焼結し、焼結した前記電解質スラリー上に空気極を形成することを特徴とする固体酸化物形燃料電池の製造方法。
- 電解質層と、この電解質層の一面に設けられた空気極と、前記電解質層の他面に設けられた燃料極とを備えた固体酸化物形燃料電池の製造方法において、焼結の際に消失する造孔材を添加した電解質スラリーによってグリーンシートを形成し、このグリーンシートを乾燥させずに放置することにより造孔材と電解質の材料とを分離し、しかる後に焼結し、空気極および燃料極を形成することを特徴とする固体酸化物形燃料電池の製造方法。
- 請求項6ないし9のいずれか1項記載の固体酸化物形燃料電池の製造方法において、前記電解質スラリーに添加される造孔材の粒径の平均を3μm〜20μmの範囲としたことを特徴とする固体酸化物形燃料電池の製造方法。
- 請求項6ないし10のいずれか1項記載の固体酸化物形燃料電池の製造方法において、前記電解質スラリーに添加される造孔材を、35容量%〜75容量%の範囲としたことを特徴とする固体酸化物形燃料電池の製造方法。
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