JP2013201061A

JP2013201061A - アノード支持型の固体酸化物形燃料電池セル及びその製造方法

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Publication number: JP2013201061A
Application number: JP2012069613A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yasui; 賢志安井
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2013-10-03

Abstract

【課題】アノードによる支持機能を保ったまま、アノードに使用するニッケルの量を低減することができるアノード支持型の固体酸化物形燃料電池セル及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】支持基板１２、アノード１３、電解質層１４、及びカソード１５を備えるアノード支持型の固体酸化物形燃料電池セル１であって、支持基板１２は、厚さ方向に貫通する１個又は複数個の貫通孔１６を有し、アノード１３は、少なくとも貫通孔１６を充填するように設けられ、電解質層１４は、支持基板１２とカソード１５との間に設けられている。固体酸化物形燃料電池セル１は、厚さ方向に貫通する１個又は複数個の貫通孔を有する平板状支持体における少なくとも該貫通孔をアノード原料で充填する工程と、上記アノード原料を焼成してアノード１３を形成する工程と、を含む製造方法により製造される。
【選択図】図１

Description

本発明は、アノード支持型の固体酸化物形燃料電池セル及びその製造方法に関する。

平板型の固体酸化物形燃料電池セル（ＳＯＦＣセル）は、アノード支持型、電解質層支持型、及びカソード支持型の３つのタイプに分類される。これらのタイプのうち、出力密度、作製の容易さ、耐久性等の観点から、アノード支持型のＳＯＦＣセルが多く採用されている。アノード支持型のＳＯＦＣセルでは、アノード、電解質層、及びカソードという３種の層のうち最も厚く形成されたアノードにより、電解質層及びカソードが支持されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１９８７５８号公報

ＳＯＦＣセルのアノードには、ＮｉＯが一般的に用いられている。そのため、アノード支持型のＳＯＦＣセルでは、アノードの形成に多くのニッケルを必要とするため、省資源化及び低コスト化を図りにくいという問題がある。これに対して、ニッケルの使用量を低減するためにアノードを薄くすると、アノードによる支持機能が低下し、ＳＯＦＣセルの取り扱い性及び耐久性が損なわれてしまう。

本発明は、アノードによる支持機能を保ったまま、アノードに使用するニッケルの量を低減することができるアノード支持型の固体酸化物形燃料電池セル及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、支持基板、アノード、電解質層、及びカソードを備え、上記支持基板は、厚さ方向に貫通する１個又は複数個の貫通孔を有し、上記アノードは、少なくとも上記貫通孔を充填するように設けられ、上記電解質層は、上記支持基板と上記カソードとの間に設けられているアノード支持型の固体酸化物形燃料電池セルに関する。

上記アノードは、更に上記支持基板の上記電解質層側の主面を覆うように設けられていることが好ましい。

また、本発明は、アノード支持型の固体酸化物形燃料電池セルの製造方法であって、厚さ方向に貫通する１個又は複数個の貫通孔を有する平板状支持体における少なくとも該貫通孔をアノード原料で充填する工程と、上記アノード原料を焼成してアノードを形成する工程と、を含む製造方法に関する。

上記製造方法は、上記貫通孔を上記アノード原料で充填する工程に伴って、上記支持体の一方の主面に上記アノード原料を積層する工程を含むことが好ましい。

本発明によれば、アノードによる支持機能を保ったまま、アノードに使用するニッケルの量を低減することができるアノード支持型の固体酸化物形燃料電池セル及びその製造方法を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係るアノード支持型のＳＯＦＣセルを示す縦断面図である。図１に示すＳＯＦＣセルをＡ−Ａ線に沿って切断したときの切断面を示す横断面図である。支持基板が有する貫通孔の形状のバリエーションを示す平面図である。本発明の第２の実施形態に係るアノード支持型のＳＯＦＣセルを示す縦断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
［ＳＯＦＣセルの構成］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るアノード支持型のＳＯＦＣセルの縦断面図である。また、図２は、図１に示すＳＯＦＣセルをＡ−Ａ線に沿って切断したときの切断面を示す横断面図である。図１に示すように、ＳＯＦＣセル１は、支持基板１２、アノード１３、電解質層１４、及びカソード１５を備えている。支持基板１２は、厚さ方向に貫通する複数個の貫通孔１６を有している。アノード１３は、少なくとも貫通孔１６を充填するように設けられている。電解質層１４は、貫通孔１６がアノード１３により充填された支持基板１２と、カソード１５との間に設けられている。厚さ方向において支持基板１２と電解質層１４との間には、アノード１３は実質的に存在していない。

ＳＯＦＣセル１では、支持基板１２及びアノード１３は、一体となって強度を保ちながら、電解質層１４及びカソード１５を支持している。アノード１３にはニッケルが用いられているが、支持基板１２にはニッケルが用いられていない。そのため、ＳＯＦＣセル１では、アノード単独で電解質層及びカソードを支持する従来のＳＯＦＣセルに比べ、ニッケルの使用量を大幅に減らすことができる。更に、支持基板１２を厚さ方向に貫通する貫通孔１６に充填されたアノード１３を通じて電流が流れるため、複数のＳＯＦＣセル１を積層したときに、積層方向への導通が確保されるので、容易にＳＯＦＣ積層体を作製することができる。

支持基板１２は、厚さ方向に貫通する複数個の貫通孔１６を有する。支持基板１２の主面における開口率、即ち、支持基板１２の主面において貫通孔１６が占める面積の割合は、支持基板１２の厚さにより変動するが、通常、１０〜７０％であるのが好ましく、２０〜６０％であるのが特に好ましい。上記開口率がこの範囲内であると、支持基板１２及びアノード１３によって電解質層１４及びカソード１５を十分な強度で支持することができるとともに、アノード１３に使用するニッケルの量を十分に減らすことができる。

支持基板１２は、例えば、ＭｇＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＺｒＯ_３、ＴｉＯ_２、ＣａＯ、ＢａＴｉＯ_３、及びＺｒＯ_２からなる群より選択される少なくとも１種の金属酸化物を含むセラミック焼成体又はＳＵＳ等の金属からなる。多孔質体として形成できることから、支持基板１２はセラミック焼成体からなることが好ましい。支持基板１２が多孔質体からなると、アノード１３経由のみならず支持基板１２経由でも、水素ガスがアノード１３と電解質層１４との界面まで到達することができるので、酸化物イオンと水素ガスとの反応が起こりやすくなり、ＳＯＦＣセルの出力が向上しやすい。
支持基板１２の厚さは、例えば、１５０〜１０００μｍである。

アノード１３は、貫通孔１６を充填するように設けられている。アノード１３は、例えば、ニッケルを含むセラミック焼成体、ニッケルとイットリア安定化ジルコニア及びスカンジア安定化ジルコニアからなる群より選択される少なくとも１種の安定化ジルコニアとを含むセラミック焼成体からなる。

電解質層１４は、支持基板１２とカソード１５との間に設けられている。電解質層１４は、酸化物イオン（Ｏ^２−）伝導性を有する固体酸化物のセラミック焼成体からなる。上記固体酸化物としては、例えば、イットリア安定化ジルコニア、スカンジア安定化ジルコニア等が挙げられる。
電解質層１４の厚さは、例えば、５〜２０μｍである。

カソード１５は、例えば、ＬＳＣＦ（Ｌａ_ｘＳｒ_１−ｘＣｏ_ｙＦｅ_１−ｙＯ_３（式中、ｘ及びｙは、それぞれ０＜ｘ＜１及び０＜ｙ＜１を満たす数））、ＬＳＭ（Ｌａ_ｚＳｒ_１−ｚＭｎＯ_３（式中、ｚは、０＜ｚ＜１を満たす数））等のペロブスカイト型酸化物を含むセラミック焼成体からなる。
カソード１５の厚さは、例えば、１０〜５０μｍである。

ＳＯＦＣセル１は、必要に応じ、支持基板１２と電解質層１４との間にアノード中間層を備えてもよく、また、電解質層１４とカソード１５との間にカソード中間層を備えてもよい。アノード中間層は、例えば、アノード１３について例示したのと同様のセラミック焼成体からなる。アノード中間層を設ける場合、その厚さは、例えば、５〜５０μｍである。カソード中間層は、例えば、ＬＳＭとイットリア安定化ジルコニアとを含むセラミック焼成体からなる。カソード中間層を設ける場合、その厚さは、例えば、２〜１５μｍである。

なお、貫通孔１６の形状及び配置は、図２に示すものに限定されない。図３は、支持基板１２が有する貫通孔の形状のバリエーションを示す平面図である。図３（ａ）は、六角形の貫通孔１６を有する支持基板１２の一例を示す。図３（ｂ）は、円形の貫通孔１６を有する支持基板１２の一例を示す。図３（ｃ）は、長方形の貫通孔１６を有する支持基板１２の別の例を示す。図３（ｄ）は、三角形の貫通孔１６を有する支持基板１２の一例を示す。
また、図１〜３は、支持基板１２が複数個の貫通孔１６を有する例を示しているが、支持基板１２の有する貫通孔１６の数は１個であってもよい。

［ＳＯＦＣセルの製造方法］
図１及び２に示すアノード支持型のＳＯＦＣセル１は、厚さ方向に貫通する複数個の貫通孔を有する平板状支持体における該貫通孔をアノード原料で充填する工程と、上記アノード原料を焼成してアノード１３を形成する工程と、を含む製造方法により製造することができる。

ＳＯＦＣセル１は、より具体的には、例えば、（１）上記平板状支持体における上記貫通孔をアノード原料で充填する工程と、上記アノード原料を焼成してアノード１３を形成する工程と、上記支持体の一方の主面に電解質層原料を積層する工程と、上記電解質層原料を焼成して電解質層１４を形成する工程と、電解質層１４にカソード原料を積層する工程と、上記カソード原料を焼成してカソード１５を形成する工程と、を含む製造方法、（２）上記平板状支持体における上記貫通孔をアノード原料で充填する工程と、上記支持体の一方の主面に電解質層原料を積層する工程と、上記アノード原料及び上記電解質層原料を焼成してアノード１３及び電解質層１４を形成する工程と、電解質層１４にカソード原料を積層する工程と、上記カソード原料を焼成してカソード１５を形成する工程と、を含む製造方法により製造することができる。

上記平板状支持体において、貫通孔の形状、配置、開口率、及び個数は、支持基板１２について説明したのと同様である。
上記平板状支持体は、アノード原料と同等の熱膨張率を有する材料からなるものであれば特に限定されず、例えば、ＭｇＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＺｒＯ_３、ＴｉＯ_２、ＣａＯ、ＢａＴｉＯ_３、及びＺｒＯ_２からなる群より選択される少なくとも１種の金属酸化物を含む未焼成セラミック原料、上記金属酸化物を含むセラミック焼成体、又はＳＵＳ等の金属からなる。上記平板状支持体は、上記未焼成セラミック原料からなる場合、焼成されて支持基板１２となる。一方、上記平板状支持体は、上記セラミック焼成体又は上記金属からなる場合、そのまま支持基板１２となる。

上記未焼成セラミック原料からなる上記平板状支持体は、例えば、（ａ）上記未焼成セラミック原料と水や有機溶剤等の溶媒とバインダー、分散剤等とを含むセラミックスラリーをスクリーン印刷法でポリマーシート上に、平板状支持体と同一の形状となるように塗布し乾燥させる方法、（ｂ）平板状支持体の鋳型に上記セラミックスラリーを流し込み乾燥させ、乾燥物を上記鋳型から取り出す方法、（ｃ）未焼成セラミック原料からなるセラミックシートを平板状支持体と同一の形状に切り抜く方法、（ｄ）未焼成セラミック原料を含む半乾燥状態の紐状物（セラミックロープ）を編んで平板状支持体と同一の形状に成形し乾燥させる方法、（ｅ）上記セラミックスラリーをインクジェット印刷法でポリマーシート上に、平板状支持体と同一の形状となるように塗布し乾燥させる方法、（ｆ）筆やチューブ等の用具を用いて、未焼成セラミック原料を分散させたインクで平板状支持体と同一の形状を描画し、該インクを乾燥させる方法等で得ることができる。セラミック焼成体からなる平板状支持体は、例えば、未焼成セラミック原料からなる平板状支持体を、例えば、８００〜１２００℃の温度で０．５〜４時間程度焼成することにより得ることができる。上記金属からなる平板状支持体は、例えば、上記金属の平板に対して機械的処理（打ち抜き等）又は化学的処理（エッチング等）を施して貫通孔を形成させることにより得ることができる。

アノード原料としては、例えば、ＮｉＯ、ＮｉＯとイットリア安定化ジルコニア及びスカンジア安定化ジルコニアからなる群より選択される少なくとも１種の安定化ジルコニアとの組み合わせが挙げられる。

上記貫通孔をアノード原料で充填する方法としては、例えば、アノード原料と水や有機溶剤等の溶媒とバインダー、可塑剤、分散剤等とを含むアノード原料スラリーを用いたドクターブレード法、ディップコート法、スクリーン印刷法等が挙げられる。

電解質層原料としては、例えば、イットリア安定化ジルコニア、スカンジア安定化ジルコニア等が挙げられる。

カソード原料としては、例えば、ＬＳＣＦ（Ｌａ_ｘＳｒ_１−ｘＣｏ_ｙＦｅ_１−ｙＯ_３（式中、ｘ及びｙは、それぞれ０＜ｘ＜１及び０＜ｙ＜１を満たす数））、ＬＳＭ（Ｌａ_ｚＳｒ_１−ｚＭｎＯ_３（式中、ｚは、０＜ｚ＜１を満たす数））等のペロブスカイト型酸化物が挙げられる。

アノード中間層を設ける場合には、上記製造方法（１）において、電解質層原料の積層の直前にアノード中間層原料の積層と焼成とを行うか、上記製造方法（２）において、電解質層原料の積層の直前にアノード中間層原料の積層のみを行うことにより、アノード中間層を形成させることができる。上記のとおりアノード中間層原料の積層のみを行った場合には、該アノード中間層原料を、アノード原料及び電解質層原料とともに焼成する。

カソード中間層を設ける場合には、上記製造方法（１）及び（２）において、カソード原料の積層の直前に、カソード中間層原料の積層と焼成とを行うことにより、カソード中間層を形成させることができる。

アノード中間層原料としては、例えば、アノード原料について例示したのと同様の材料が挙げられる。カソード中間層原料しては、例えば、ＬＳＭとイットリア安定化ジルコニアとの組み合わせが挙げられる。

電解質層原料、カソード原料、アノード中間層原料、及びカソード中間層原料の積層方法としては、例えば、スクリーン印刷法、スプレーコート法、ディップコート法等が挙げられる。

上記平板状支持体の厚さは、支持基板１２の厚さが所望の値となるように設定する。また、アノード原料、電解質層原料、カソード原料、アノード中間層原料、及びカソード中間層原料は、それぞれアノード１３、電解質層１４、カソード１５、アノード中間層、及びカソード中間層が所望の厚さとなるように積層される。

アノード原料について、焼成温度は８００〜１２００℃が好ましく、焼成時間は０．５〜４時間程度でよい。
電解質層原料について、焼成温度は１３００〜１５００℃が好ましく、焼成時間は０．５〜２時間程度でよい。
カソード原料について、焼成温度は９００〜１１５０℃が好ましく、焼成時間は０．５〜２時間程度でよい。
アノード中間層原料について、焼成温度は８００〜１２００℃が好ましく、焼成時間は１〜４時間程度でよい。
カソード中間層原料について、焼成温度は１０００〜１２５０℃が好ましく、焼成時間は０．５〜２時間程度でよい。
ただし、アノード原料と、電解質層原料と、任意にアノード中間層原料とを共焼成する場合、焼成温度は１３５０〜１４５０℃が好ましく、１４００℃がより好ましい。この場合、焼成時間は０．５〜２時間程度でよい。

なお、上記平板状支持体が未焼成セラミック原料からなる場合、この平板状支持体は、上記製造方法（１）において、アノード原料と共焼成されることによって、又は、上記製造方法（２）において、アノード原料、電解質層原料、及び任意にアノード中間層原料と共焼成されることによって支持基板１２となる。

・ＳＯＦＣセル１の製造方法の具体例（製造例１）
以下に、ＳＯＦＣセル１の製造方法の具体的な一例を示す。
ＭｇＯ粉末、Ａｌ_２Ｏ_３粉末、有機溶剤、バインダー、及び分散剤からなるセラミックスラリーをスクリーン印刷法によりポリマーシート上に塗布し乾燥させて、厚さ方向に貫通する複数個の貫通孔を有する平板状支持体を形成させる。上記平板状支持体における貫通孔の形状及び配置は図２の支持基板１２におけるものと同様である。ＮｉＯ粉末、イットリア安定化ジルコニア粉末、有機溶剤、バインダー、可塑剤、及び分散剤からなるアノード原料スラリーを、ディップコート法及びドクターブレード法により、上記平板状支持体の貫通孔のみに充填し乾燥させる。上記平板状支持体と上記アノード原料スラリーの乾燥物とを１１５０℃で４時間加熱することにより、ＭｇＯ粉末及びＡｌ_２Ｏ_３粉末を焼成して支持基板１２を形成させ、ＮｉＯ粉末及びイットリア安定化ジルコニア粉末を焼成してアノード１３を形成させる。支持基板１２の一方の主面に、イットリア安定化ジルコニア粉末、有機溶剤、バインダー、及び分散剤からなる電解質層原料スラリーをスクリーン印刷法により積層し、乾燥させる。得られる積層体を１４００℃で２時間加熱することによりイットリア安定化ジルコニア粉末を焼成して電解質層１４を形成させる。電解質層１４上に、ＬＳＣＦ粉末、有機溶剤、バインダー、及び分散剤からなるカソード原料スラリーをスクリーン印刷法により積層し、乾燥させる。得られる積層体を１１００℃で２時間加熱することによりＬＳＣＦ粉末を焼成してカソード１５を形成させ、ＳＯＦＣセル１を得る。なお、支持基板１２の厚さは１ｍｍ、電解質層１４の厚さは５μｍ、カソード１５の厚さは３０μｍである。

＜第２の実施形態＞
［ＳＯＦＣセルの構成］
図４は、本発明の第２の実施形態に係るアノード支持型のＳＯＦＣセルを示す縦断面図である。図４のＳＯＦＣセル２は、アノード１３が、貫通孔１６を充填するとともに、支持基板１２の電解質層１４側の主面を覆うように設けられている点を除いて、図１のＳＯＦＣセル１と同様の構成を有する。即ち、ＳＯＦＣセル２は、支持基板１２、アノード１３、電解質層１４、及びカソード１５を備えている。支持基板１２は、厚さ方向に貫通する複数個の貫通孔１６を有している。アノード１３は、少なくとも貫通孔１６を充填するように設けられている。電解質層１４は、支持基板１２の電解質層１４側の主面を覆うように設けられているアノード１３と、カソード１５との間に設けられている。

ＳＯＦＣセル２は、ＳＯＦＣセル１と同様の効果を奏する。それに加えて、ＳＯＦＣセル２では、ＳＯＦＣセル１と比較して、アノード１３と電解質層１４との接触面積が広く、酸化物イオンと水素ガスとの反応が起こりやすいことから、出力の向上が期待できる。

ＳＯＦＣセル２において、支持基板１２、アノード１３、電解質層１４、カソード１５、貫通孔１６、アノード中間層、及びカソード中間層は、ＳＯＦＣセル１について説明したのと同様である。ただし、支持基板１２の電解質層１４側の主面を覆うように設けられているアノード１３の厚さは、例えば、５０〜３００μｍである。また、アノード中間層が設けられている場合、その位置は、支持基板１２の電解質層１４側の主面を覆うように設けられているアノード１３と電解質層１４との間である。

［ＳＯＦＣセルの製造方法］
図４に示すアノード支持型のＳＯＦＣセル２は、ＳＯＦＣセル１の上記製造方法において、上記貫通孔を上記アノード原料で充填する工程に伴って、上記支持体の一方の主面に上記アノード原料を積層する工程を含む製造方法により製造することができる。

ＳＯＦＣセル２は、より具体的には、例えば、（３）上記平板状支持体における上記貫通孔をアノード原料で充填するとともに、上記支持体の一方の主面に上記アノード原料を積層する工程と、上記アノード原料を焼成してアノード１３を形成する工程と、上記支持体の一方の主面に形成されたアノード１３に電解質層原料を積層する工程と、上記電解質層原料を焼成して電解質層１４を形成する工程と、上記電解質層１４にカソード原料を積層する工程と、上記カソード原料を焼成してカソード１５を形成する工程と、を含む製造方法、（４）上記平板状支持体における上記貫通孔をアノード原料で充填するとともに、上記支持体の一方の主面に上記アノード原料を積層する工程と、上記支持体の一方の主面に積層された上記アノード原料に電解質層原料を積層する工程と、上記アノード原料及び上記電解質層原料を焼成してアノード１３及び電解質層１４を形成する工程と、電解質層１４にカソード原料を積層する工程と、上記カソード原料を焼成してカソード１５を形成する工程と、を含む製造方法により製造することができる。

ＳＯＦＣセル２の製造方法において、平板状支持体、アノード原料、電解質層原料、カソード原料、アノード中間層原料、及びカソード中間層原料に関する事項は、ＳＯＦＣセル１の製造方法について説明したとおりである。ただし、ＳＯＦＣセル２の製造方法では、上記貫通孔をアノード原料で充填するとともに、上記支持体の一方の主面にアノード原料を積層する。その方法は、ＳＯＦＣセル１の製造方法において、貫通孔をアノード原料で充填する方法と同様である。

また、アノード中間層を設ける場合には、上記製造方法（３）において、電解質層原料の積層の直前に、アノード中間層原料の積層と焼成とを行うか、上記製造方法（４）において、電解質層原料の積層の直前に、アノード中間層原料の積層のみを行うことにより、アノード中間層を形成させることができる。上記のとおりアノード中間層原料の積層のみを行った場合には、該アノード中間層原料を、アノード原料及び電解質層原料とともに焼成する。更に、カソード中間層を設ける場合には、上記製造方法（３）及び（４）において、カソード原料の積層の直前に、カソード中間層原料の積層と焼成とを行うことにより、カソード中間層を形成させることができる。

なお、上記平板状支持体が未焼成セラミック原料からなる場合、この平板状支持体は、上記製造方法（３）において、アノード原料と共焼成されることによって、又は、上記製造方法（４）において、アノード原料、電解質層原料、及び任意にアノード中間層原料と共焼成されることによって支持基板１２となる。

・ＳＯＦＣセル２の製造方法の具体例（製造例２）
以下に、ＳＯＦＣセル２の製造方法の具体的な一例を示す。
製造例１と同様にして平板状支持体を形成させる。製造例１記載のアノード原料スラリーを、ディップコート法及びドクターブレード法により、上記平板状支持体の貫通孔に充填するとともに、該平板状支持体の主面に積層し、乾燥させる。上記平板状支持体と上記アノード原料スラリーの乾燥物とについて製造例１と同様にして加熱及び焼成を行って、支持基板１２及びアノード１３を形成させる。アノード１３は、支持基板１２の貫通孔を充填し、かつ、支持基板１２の一方の主面を覆う。支持基板１２の一方の主面を覆うアノード１３上に、製造例１記載の電解質層原料スラリーをスクリーン印刷法により積層し、乾燥させる。得られる積層体について製造例１と同様にして加熱及び焼成を行って電解質層１４を形成させる。電解質層１４上に、製造例１と同様にしてカソード１５を形成させ、ＳＯＦＣセル２を得る。なお、支持基板１２の厚さは１ｍｍ、支持基板１２上に積層されるアノード１３の厚さは５０μｍ、電解質層１４の厚さは５μｍ、カソード１５の厚さは３０μｍである。

・更にアノード中間層及びカソード中間層を備えるＳＯＦＣセル２の製造方法の具体例（製造例３）
製造例２と同様にして支持基板１２及びアノード１３を形成させる。支持基板１２の一方の主面を覆うアノード１３上に、ＮｉＯ粉末、イットリア安定化ジルコニア粉末、有機溶剤、バインダー、可塑剤、及び分散剤からなるアノード中間層原料スラリーをスクリーン印刷法により積層し、乾燥させる。得られる積層体を１１５０℃で４時間加熱することによりＮｉＯ粉末及びイットリア安定化ジルコニア粉末を焼成してアノード中間層を形成させる。アノード中間層上に、製造例１記載の電解質層原料スラリーをスクリーン印刷法により積層し、乾燥させる。得られる積層体について製造例１と同様にして加熱及び焼成を行って電解質層１４を形成させる。電解質層１４上に、ＬＳＭ粉末、イットリア安定化ジルコニア粉末、有機溶剤、バインダー、及び分散剤からなるカソード中間層原料スラリーをスクリーン印刷法により積層し、乾燥させる。得られる積層体を１２００℃で２時間加熱することによりＬＳＭ粉末及びイットリア安定化ジルコニア粉末を焼成してカソード中間層を形成させる。カソード中間層上に、製造例１記載のカソード原料スラリーをスクリーン印刷法により積層し、乾燥させる。得られる積層体について製造例１と同様にして加熱及び焼成を行ってカソード１５を形成させる。これにより、アノード１３と電解質層１４との間にアノード中間層を更に備え、電解質層１４とカソード１５との間にカソード中間層を更に備えるＳＯＦＣセル２を得る。なお、支持基板１２の厚さは１ｍｍ、支持基板１２上に積層されるアノード１３の厚さは５０μｍ、アノード中間層の厚さは１０μｍ、電解質層１４の厚さは５μｍ、カソード中間層の厚さは５μｍ、カソード１５の厚さは３０μｍである。

１ＳＯＦＣセル
２ＳＯＦＣセル
１２支持基板
１３アノード
１４電解質層
１５カソード
１６貫通孔

Claims

支持基板、アノード、電解質層、及びカソードを備え、
前記支持基板は、厚さ方向に貫通する１個又は複数個の貫通孔を有し、
前記アノードは、少なくとも前記貫通孔を充填するように設けられ、
前記電解質層は、前記支持基板と前記カソードとの間に設けられている
アノード支持型の固体酸化物形燃料電池セル。
前記アノードは、更に前記支持基板の前記電解質層側の主面を覆うように設けられている請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池セル。
アノード支持型の固体酸化物形燃料電池セルの製造方法であって、
厚さ方向に貫通する１個又は複数個の貫通孔を有する平板状支持体における少なくとも該貫通孔をアノード原料で充填する工程と、
前記アノード原料を焼成してアノードを形成する工程と、
を含む製造方法。
前記貫通孔を前記アノード原料で充填する工程に伴って、前記支持体の一方の主面に前記アノード原料を積層する工程を含む請求項３に記載の製造方法。