JP2008305804A - 高イオン導電性固体電解質材料及びその製造方法、焼結体、固体電解質型燃料電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ジルコニアを主成分とし、これにスカンジア8.5〜15モル%と、イットリア及び/又はセリア0.5〜2.5モル%とが配合固溶されると共に、スカンジアとイットリア及び/又はセリアとの合計配合量が9〜15モル%の範囲に調製されている高イオン導電性固体電解質材料とする。
【選択図】図3
Description
導電率σ(S/cm)=(1/抵抗値R(Ω))×試験片長さL(cm)
/試験片断面積S(cm2)
また、1000℃および800℃の導電率σから、logσ vs 1/Tのアレニウスプロットにより傾きを求め、活性化エネルギーE(kJ/mol)を算出した。その結果を次の表3に示す。また図3はその裏付けデータをグラフに示したものである。
(1)試作した3種類のScSZは、いずれも導電率が8YSZの2倍程度の高い導電率を示した。11ScSZ1Aおよび10Sc1YSZの導電率はほぼ予想された数値であり、良好な焼結体が得られている。10Sc1CeSZの導電率も11ScSZ1Aの導電率(1000℃で約0.26S/cm)よりも約1割程度高い値となった。
Claims (7)
- ジルコニアを主成分とし、これにスカンジア8.5〜15モル%と、イットリア及び/又はセリア0.5〜2.5モル%とが配合固溶されると共に、スカンジアとイットリア及び/又はセリアとの合計配合量が9〜15モル%の範囲に調製されていることを特徴とする高イオン導電性固体電解質材料。
- 1400℃〜1600℃の範囲内で焼成されるものであることを特徴とする請求項1に記載の高イオン導電性固体電解質材料。
- 請求項1または2に記載の高イオン導電性固体電解質材料を焼結してなる焼結体。
- ジルコニアを主成分とし、これにスカンジア8.5〜15モル%と、イットリア及び/又はセリア0.5〜2.5モル%とが配合固溶されると共に、スカンジアとイットリア及び/又はセリアとの合計配合量が9〜15モル%の範囲に調製されている高イオン導電性固体電解質材料の製造方法。
- スカンジア8.5〜15モル%、イットリア及び/又はセリア0.5〜2.5モル%、スカンジアとイットリア及び/又はセリアとの合計配合量が9〜15モル%となるようにこれら希土類酸化物をジルコニアに配合固溶することを特徴とする高イオン導電性固体電解質材料の製造方法。
- 固体電解質の片面に燃料極を有し、反対側面に酸素極を有する単電池セル構造を備えた固体電解質型燃料電池であって、前記固体電解質が、ジルコニアを主成分とし、これにスカンジア8.5〜15モル%と、イットリア及び/又はセリア0.5〜2.5モル%とが配合固溶されると共に、スカンジアとイットリア及び/又はセリアとの合計配合量が9〜15モル%の範囲に調製された材料により構成されていることを特徴とする固体電解質型燃料電池。
- 前記固体電解質は、1400℃〜1600℃の範囲内で焼成されていることを特徴とする請求項6に記載の固体電解質型燃料電池。
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012105576A1 (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | Toto株式会社 | 固体酸化物形燃料電池 |
WO2012105575A1 (ja) | 2011-01-31 | 2012-08-09 | Toto株式会社 | 固体電解質材料およびこれを備えた固体酸化物形燃料電池 |
CN102725902A (zh) * | 2010-01-26 | 2012-10-10 | 博隆能源股份有限公司 | 低降级的相稳定性经掺杂氧化锆电解质组合物 |
CN104685684A (zh) * | 2012-09-26 | 2015-06-03 | 株式会社日本触媒 | 固体氧化物型燃料电池用电解质片、电解质支撑型电池、固体氧化物型燃料电池用单电池和固体氧化物型燃料电池 |
JP2016150892A (ja) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | 株式会社日本触媒 | 固体電解質材料 |
US9515344B2 (en) | 2012-11-20 | 2016-12-06 | Bloom Energy Corporation | Doped scandia stabilized zirconia electrolyte compositions |
US9847545B2 (en) | 2014-03-06 | 2017-12-19 | Kceracell Co., Ltd. | Highly ionic conductive zirconia electrolyte for high-efficiency solid oxide fuel cell |
KR20180002095A (ko) | 2016-06-28 | 2018-01-08 | 주식회사케이세라셀 | 환원 분위기 안정성을 개선한 고체산화물 연료전지용 스칸디아 안정화 지르코니아 전해질 |
US10593981B2 (en) | 2007-04-13 | 2020-03-17 | Bloom Energy Corporation | Heterogeneous ceramic composite SOFC electrolyte |
KR20230023260A (ko) * | 2021-08-10 | 2023-02-17 | 주식회사케이세라셀 | 반응소결법을 이용한 스칸디아 안정화 지르코니아 전해질의 제조방법 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56109871A (en) * | 1980-01-29 | 1981-08-31 | Toyota Motor Co Ltd | Stabilized zirconia for oxygen ion conductive solid electrolyte |
JPH05294629A (ja) * | 1992-04-17 | 1993-11-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 酸素イオン導伝体及び固体燃料電池 |
JPH06116026A (ja) * | 1992-09-29 | 1994-04-26 | Kyocera Corp | ジルコニア固体電解質 |
JPH0773891A (ja) * | 1993-06-17 | 1995-03-17 | Toho Gas Co Ltd | 高焼結性固体電解質材料 |
JPH0891929A (ja) * | 1994-09-19 | 1996-04-09 | Kyocera Corp | 導電性セラミックスおよびその製造方法 |
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 |
JP2000340240A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Toho Gas Co Ltd | 高イオン導電性固体電解質材料及びそれを用いた固体電解質型燃料電池 |
-
2008
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56109871A (en) * | 1980-01-29 | 1981-08-31 | Toyota Motor Co Ltd | Stabilized zirconia for oxygen ion conductive solid electrolyte |
JPH05294629A (ja) * | 1992-04-17 | 1993-11-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 酸素イオン導伝体及び固体燃料電池 |
JPH06116026A (ja) * | 1992-09-29 | 1994-04-26 | Kyocera Corp | ジルコニア固体電解質 |
JPH0773891A (ja) * | 1993-06-17 | 1995-03-17 | Toho Gas Co Ltd | 高焼結性固体電解質材料 |
JPH0891929A (ja) * | 1994-09-19 | 1996-04-09 | Kyocera Corp | 導電性セラミックスおよびその製造方法 |
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 |
JP2000340240A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Toho Gas Co Ltd | 高イオン導電性固体電解質材料及びそれを用いた固体電解質型燃料電池 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6012043514; I.M.Maister et al: 'Interaction in the ZrO2-Y2O3-Sc2O3 System at 1300-1900℃' INORGANIC MATERIALS Vol.27,No.11, 1991, 1997-2000 * |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10593981B2 (en) | 2007-04-13 | 2020-03-17 | Bloom Energy Corporation | Heterogeneous ceramic composite SOFC electrolyte |
US9799909B2 (en) | 2010-01-26 | 2017-10-24 | Bloom Energy Corporation | Phase stable doped zirconia electrolyte compositions with low degradation |
CN102725902A (zh) * | 2010-01-26 | 2012-10-10 | 博隆能源股份有限公司 | 低降级的相稳定性经掺杂氧化锆电解质组合物 |
US8580456B2 (en) | 2010-01-26 | 2013-11-12 | Bloom Energy Corporation | Phase stable doped zirconia electrolyte compositions with low degradation |
EP2529442A4 (en) * | 2010-01-26 | 2015-05-27 | Bloom Energy Corp | LOW DEGRADATION PHASE STABLE DOPED ZIRCONIA ELECTROLYTE COMPOSITIONS |
TWI501937B (zh) * | 2010-01-26 | 2015-10-01 | Bloom Energy Corp | 低降能之相穩定性經摻雜氧化鋯電解質組合物 |
US9413024B2 (en) * | 2010-01-26 | 2016-08-09 | Bloom Energy Corporation | Phase stable doped zirconia electrolyte compositions with low degradation |
EP3432401A1 (en) * | 2010-01-26 | 2019-01-23 | Bloom Energy Corporation | Phase stable doped zirconia electrolyte compositions with low degradation |
WO2012105575A1 (ja) | 2011-01-31 | 2012-08-09 | Toto株式会社 | 固体電解質材料およびこれを備えた固体酸化物形燃料電池 |
WO2012105576A1 (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | Toto株式会社 | 固体酸化物形燃料電池 |
CN104685684A (zh) * | 2012-09-26 | 2015-06-03 | 株式会社日本触媒 | 固体氧化物型燃料电池用电解质片、电解质支撑型电池、固体氧化物型燃料电池用单电池和固体氧化物型燃料电池 |
US9515344B2 (en) | 2012-11-20 | 2016-12-06 | Bloom Energy Corporation | Doped scandia stabilized zirconia electrolyte compositions |
US10381673B2 (en) | 2012-11-20 | 2019-08-13 | Bloom Energy Corporation | Doped scandia stabilized zirconia electrolyte compositions |
US10978726B2 (en) | 2012-11-20 | 2021-04-13 | Bloom Energy Corporation | Doped scandia stabilized zirconia electrolyte compositions |
US9847545B2 (en) | 2014-03-06 | 2017-12-19 | Kceracell Co., Ltd. | Highly ionic conductive zirconia electrolyte for high-efficiency solid oxide fuel cell |
JP2016150892A (ja) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | 株式会社日本触媒 | 固体電解質材料 |
KR20180002095A (ko) | 2016-06-28 | 2018-01-08 | 주식회사케이세라셀 | 환원 분위기 안정성을 개선한 고체산화물 연료전지용 스칸디아 안정화 지르코니아 전해질 |
US10218024B2 (en) | 2016-06-28 | 2019-02-26 | Kceracell Co., Ltd. | Scandia-stablizied zirconia electrolyte for solid oxide fuel cell having improved stability in reducing atmosphere |
KR20230023260A (ko) * | 2021-08-10 | 2023-02-17 | 주식회사케이세라셀 | 반응소결법을 이용한 스칸디아 안정화 지르코니아 전해질의 제조방법 |
KR102567905B1 (ko) | 2021-08-10 | 2023-08-17 | 주식회사케이세라셀 | 반응소결법을 이용한 스칸디아 안정화 지르코니아 전해질의 제조방법 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP5311913B2 (ja) | 2013-10-09 |
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