JP2013532364A - 固体酸化物形燃料電池単位セルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、固体酸化物形燃料電池単位セルの製造方法に関する。
【解決手段】本発明に係る固体酸化物形燃料電池単位セルの製造方法は、Ｎｉ−ＣｅＳｃＳＺ燃料極層を製造するステップ、ＣｅＳｃＳＺ電解質層を製造するステップ、ＧＤＣバッファ層を製造するステップ、およびＬＳＣＦ空気極層を製造するステップを含む。したがって、本発明によれば、電解質のオーム抵抗および分極抵抗が減少し、中低温でも高出力を得ることができるという長所がある。
【解決手段】本発明に係る固体酸化物形燃料電池単位セルの製造方法は、Ｎｉ−ＣｅＳｃＳＺ燃料極層を製造するステップ、ＣｅＳｃＳＺ電解質層を製造するステップ、ＧＤＣバッファ層を製造するステップ、およびＬＳＣＦ空気極層を製造するステップを含む。したがって、本発明によれば、電解質のオーム抵抗および分極抵抗が減少し、中低温でも高出力を得ることができるという長所がある。
Description
本発明は、固体酸化物形燃料電池単位セルの製造方法に関し、高密度薄膜ＧＤＣバッファ層（ｂｕｆｆｅｒ ｌａｙｅｒ）を適用した高出力ＳＯＦＣ単位セル製造技術に関する。
燃料電池は、燃料の化学エネルギーが電気エネルギーに直接変換して直流電流を生産することができる電池である。
すなわち、燃料電池は、酸化物電解質によって酸化剤（例えば、酸素）と気相燃料（例えば、水素）を電気化学的に反応させることによって直流電気を生産するエネルギー転換装置であって、外部から燃料と空気を供給して連続的に電気を生産するという点において従来の電池と差がある。
すなわち、燃料電池は、酸化物電解質によって酸化剤（例えば、酸素）と気相燃料（例えば、水素）を電気化学的に反応させることによって直流電気を生産するエネルギー転換装置であって、外部から燃料と空気を供給して連続的に電気を生産するという点において従来の電池と差がある。
燃料電池の種類としては、高温で作動する溶融炭酸塩形燃料電池（Ｍｏｌｔｅｎ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ：ＭＣＦＣ）、固体酸化物形燃料電池（Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ：ＳＯＦＣ）およびアルカリ形燃料電池（Ａｌｋａｌｉｎｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ：ＡＦＣ）、固体高分子形電解質燃料電池（Ｐｒｏｔｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ：ＰＥＭＦＣ）、メタノール直接型燃料電池（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｔｈａｎｏｌ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌｓ：ＤＥＭＦＣ）などがある。
ここで、固体酸化物形燃料電池（以下、ＳＯＦＣ）は、燃料極（ａｎｏｄｅ）と電解質（ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）および空気極（ｃａｔｈｏｄｅ）で構成される単位電池（ｃｅｌｌ）の多層構造物（ｓｔａｃｋ）で形成される。
前記ＳＯＦＣは、固体状のセラミック電解質を使用して約１０００℃の高温で燃料（水素）の酸化反応および酸素（空気）の還元反応による電気化学反応によって電気と水を生産するが、したがって燃料電池のうちで最も発電効率が高く、高温の排気ガスを利用した熱併合発電が容易であるという長所がある。
一般的に、前記ＳＯＦＣの電解質は、イットリアが安定化したジルコニア（８ＹＳＺ）が主に使用され、燃料極は主にニッケルオキサイド（ＮｉＯ）とイットリアが安定化したジルコニア（８ＹＳＺ）が混合したサーメット（ＮｉＯ／８ＹＳＺ）が使用され、さらに、空気極は、一般的に、ＬＳＭ系（例えば、Ｌａ0.8Ｓｒ0.2Ｍｎo3）にＹＳＺ粉末を混合して使用される。
前記ＳＯＦＣは、固体状のセラミック電解質を使用して約１０００℃の高温で燃料（水素）の酸化反応および酸素（空気）の還元反応による電気化学反応によって電気と水を生産するが、したがって燃料電池のうちで最も発電効率が高く、高温の排気ガスを利用した熱併合発電が容易であるという長所がある。
一般的に、前記ＳＯＦＣの電解質は、イットリアが安定化したジルコニア（８ＹＳＺ）が主に使用され、燃料極は主にニッケルオキサイド（ＮｉＯ）とイットリアが安定化したジルコニア（８ＹＳＺ）が混合したサーメット（ＮｉＯ／８ＹＳＺ）が使用され、さらに、空気極は、一般的に、ＬＳＭ系（例えば、Ｌａ0.8Ｓｒ0.2Ｍｎo3）にＹＳＺ粉末を混合して使用される。
しかし、高温運転によるＳＯＦＣの耐久性および費用の問題が発生し、前記ＳＯＦＣの早期商用化が遅滞している。最近では、このような問題点を解決するために、従来の高温（９００〜１０００℃）から中低温（６００〜８００℃）水準に低めて運転する研究が行われている。
ただし、ＳＯＦＣの運転温度を相対的に下げれば、電解質のオーム抵抗および電極の分極抵抗が増加するようになり、燃料電池の出力性能低下の原因となる。
ただし、ＳＯＦＣの運転温度を相対的に下げれば、電解質のオーム抵抗および電極の分極抵抗が増加するようになり、燃料電池の出力性能低下の原因となる。
これにより、運転温度の減少による電圧降下を抑制するためには、電解質の厚さをさらに減らして薄膜化したり、より優れたイオン導電電解質素材を使用することが求められる。
すなわち、前記ＹＳＺよりもイオン導電性が優れた電解質（例えば、高イオン導電性１Ｃｅ１０ＳｃＳＺ電解質）を採択し、これに適合した燃料極反応層（Ｎｉ−ＣｅＳｃＳＺ）と空気極（ＬＳＣＦ）素材を採択して高出力の単位セルを実現しようとする努力がなされている。
本発明は、イオン導電性が優れたＣｅＳｃＳＺ電解質の特性が最大限に発現されるようにする高密度のＧＤＣバッファ層を製造する技術を提案することを目的とする。
また、ＧＤＣバッファ層によってＣｅＳｃＳＺ電解質およびＬＳＣＦ空気極の反応を抑制する高密度のＧＤＣバッファ層を製造する技術を提案することを他の目的とする。
上述した本発明の目的を達成するために、本発明の実施形態に係る固体酸化物形燃料電池単位セルの製造方法は、Ｎｉ−ＣｅＳｃＳＺ燃料極層を製造するステップ、前記燃料極反応層に積層されるＣｅＳｃＳＺ電解質層を製造するステップ、前記電解質層に積層されるＧＤＣバッファ層を製造するステップ、および前記ＧＤＣバッファ層に積層されるＬＳＣＦ空気極層を製造するステップを含む。
本発明によれば、電解質のオーム抵抗および分極抵抗が減少するという長所がある。
また、ＣｅＳｃＳＺ電解質およびＬＳＣＦ空気極の間で発生する異常反応を効率的に制御し、中低温でも高出力を得ることができるという長所がある。
また、ＣｅＳｃＳＺ電解質およびＬＳＣＦ空気極の間で発生する異常反応を効率的に制御し、中低温でも高出力を得ることができるという長所がある。
さらに、ＳＯＦＣ単位セルの製造工程が減少して製造費用が節減するという長所がある。
以下、図面を参照しながら、本発明の具体的な実施形態を詳細に説明する。ただし、本発明の思想がこのような実施形態に制限されるものではなく、本発明の思想は、実施形態をなす構成要素の付加、変更、および削除などによって相違して提案されてもよいが、これも本発明の思想に含まれる。
図１は、本発明の実施形態に係るＳＯＦＣ単位セルの構造を示す図である。図２は、本発明の実施形態に係るＳＯＦＣ単位セルの製造過程を示すフローチャートである。
図１は、本発明の実施形態に係るＳＯＦＣ単位セルの構造を示す図である。図２は、本発明の実施形態に係るＳＯＦＣ単位セルの製造過程を示すフローチャートである。
図１〜図４を参照すれば、本実施形態に係るＳＯＦＣ単位セル１には、燃料極支持体（Ａｎｏｄｅ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｌａｙｅｒ）１０と、燃料極反応層（Ａｎｏｄｅ ａｃｔｉｖｅ ｌａｙｅｒ）２０と、電解質層（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）３０と、ＧＤＣバッファ層（ＧＤＣ ｂｕｆｆｅｒ ｌａｙｅｒ）４０と、空気極層（Ｃａｔｈｏｄｅ ｌａｙｅｒ）５０が含まれる。
前記燃料極支持体１０は、ニッケルオキサイド（ＮｉＯ）とイットリアが安定化したジルコニア（８ＹＳＺ）が混合したサーメット（ＮｉＯ／８ＹＳＺ）が使用されてもよい。前記燃料極支持体１０は、テープキャスティング（Ｔａｐｅ ｃａｓｔｉｎｇ）方式によって製造される。前記テープキャスティング方式は、極めて微細なセラミック粉末を水系または非水系溶媒と結合剤、可塑剤、分散剤、消泡剤、界面活性剤などを適正比で混合してセラミックスラリーを製造した後、動く運搬フィルム上に所定の厚さで目的に応じて成形する方法である。前記燃料極支持体１０は、約０．５〜１．５ｍｍの厚さで積層されてもよい。
前記燃料極反応層２０は、高イオン導電性ＣｅＳｃＳＺ電解質に適合したＮｉ−ＣｅＳｃＳＺ（例えば、ＮｉＯ／１Ｃｅ１０ＳｃＳＺ）を含む。前記燃料極反応層２０は、テープキャスティング方式によって製造される。前記燃料極反応層２０は、前記燃料極支持体１０の上に積層される。一例として、前記燃料極反応層２０は、約５〜５０μｍで積層されてもよい。
前記燃料極支持体１０および前記燃料極反応層２０を燃料極層と称してもよい。
前記電解質層３０は、イオン導電性が優れたＣｅＳｃＳＺ電解質（例えば、１Ｃｅ１０ＳｃＳＺ）を含む。前記電解質層３０は、テープキャスティング方式によって製造される。前記電解質層３０は、前記燃料極反応体２０上に積層される。一例として、前記薄膜電解質層２０は、約２〜２０μｍの厚さで積層されてもよい。
前記燃料極支持体１０上に前記燃料極反応層２０および前記電解質層３０が積層されて形成されるものを、燃料極支持体形電解質（ａｎｏｄｅ−ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）組立体としてもよい。
前記ＧＤＣバッファ層４０は、ＧＤＣ（Ｇａｄｏｌｉｎｉｕｍ ｄｏｐｅｄ ｃｅｒｉａ、例えば、１０Ｇｄ９０Ｃｅ）を含む。前記ＧＤＣバッファ層４０は、高イオン導電性電解質（ＣｅＳｃＳＺ）と高導電空気極（ＬＳＣＦ）素材の反応性を抑制するために、テープキャスティング方式によって高密度薄膜で製造されてもよい。前記ＧＤＣバッファ層４０は、前記燃料極支持体形電解質層上に同時焼成によって製造されてもよい。
前記ＧＤＣバッファ層４０は、反応性および電気化学的分極抵抗を抑制するために高密度薄膜で形成され、前記電解質層３０および前記空気極層５０に適切に接触する。また、前記ＧＤＣバッファ層４０は、前記燃料極支持体１０、燃料極反応体２０、および前記電解質層３０と同時焼成されてもよい。
前記空気極５０は、Ｌａ１−ｘＳｒｘＣｏｙＦｅ１−ｙで構成されるランタンストロンチウムコバルトフェライト（Ｌａｎｔｈａｎｕｍ Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ Ｃｏｂａｌｔ Ｆｅｒｒｉｔｅ：以下、「ＬＳＣＦ」とする）およびＧＤＣを含む。前記空気極５０は、前記ＧＤＣバッファ層４０上にスクリーンプリンティング方法によって塗布される。一例として、前記空気極５０は、前記ＧＤＣバッファ層４０上に約２０〜５０μｍで塗布されてもよい。
以下、前記単位セル１の製造工程を詳細に説明する。
先ず、前記燃料極支持体１０のスラリーを生成するために、ＮｉＯおよび１ＣｅＳｃＳＺの比率を６０：４０に維持し、加工剤、バインダ、および分散剤などの添加剤を含んでスラリー（インク）を生成する（Ｓ１０）。
先ず、前記燃料極支持体１０のスラリーを生成するために、ＮｉＯおよび１ＣｅＳｃＳＺの比率を６０：４０に維持し、加工剤、バインダ、および分散剤などの添加剤を含んでスラリー（インク）を生成する（Ｓ１０）。
そして、前記スラリーをテープキャスティング方法によって約４０μｍの厚さの燃料極シートを製造（Ｓ２０）し、前記燃料極シートを約４０〜６０枚で積層して約１．０〜１．５ｍｍの厚さの燃料極支持体１０を生成する（Ｓ３０）。
その次に、前記燃料極反応層２０は、テープキャスティングによって２０μｍの厚さのフィルムに製作され、前記燃料極支持体１０上に積層されてもよい。一例として、前記燃料極反応層２０は、２０μｍの厚さのフィルム１枚で製作されてもよい。
その次に、前記電解質層３０を前記燃料極反応層２０上に積層する（Ｓ４０）。前記電解質層３０は、表面積２０〜４０ｍ2 ／ｇのＣｅＳｃＳＺ粉末を使用し、テープキャスティング方法によって約１０μｍの厚さで製造されてもよい。一例として、前記電解質層３０は、テープキャスティングによって製作された１０μｍの厚さのフィルム１枚であってもよい。
そして、前記ＧＤＣバッファ層４０を前記電解質層３０上に積層する（Ｓ５０）。
そして、前記ＧＤＣバッファ層４０を前記電解質層３０上に積層する（Ｓ５０）。
より詳細に、前記ＧＤＣバッファ層４０は、ＣｅＳｃＳＺとＬＳＣＦの反応による前記単位セル１の性能低下を防ぐ役割をする。前記ＧＤＣバッファ層４０を製造するために、先ず、ＧＤＣ（１０Ｇｄ９０Ｃｅ、Ｇａｄｏｌｉｎｉｕｍ ｄｏｐｅｄ ｃｅｒｉａ）粉末とバインダ、分散剤、溶媒などの添加剤の比率を４０：６０に維持してスラリーを製造する。
そして、前記スラリーをテープキャスティング方法によって約３〜５μｍ水準の薄膜に製造し、これを前記電解質層３０上に積層する。
前記ＧＤＣバッファ層４０を前記ＣｅＳｃＳＺ電解質層３０上に積層し、同時に約２０分間に渡って７０℃の温度で４００ｋｇｆ／ｃｍ2 の力でラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）を実施する（Ｓ６０）。
そして、前記燃料極支持体形電解質およびＧＤＣバッファ層の組立体に対してか焼（ｃａｌｃｉｎｅ）および同時焼成を進行する（Ｓ７０）。
より詳細に、前記燃料極支持体形電解質は、スラリーのソルベントおよびバインダ除去、または加工剤カーボンの除去のために１０００℃まで昇温させ、約３時間に渡って維持させた後、常温を維持する。前記燃料極支持体形電解質は、１０００℃以下では曲がらないが焼結せずに容易に破壊し、１０００℃以上では曲がる程度が極めて激しくなる。したがって、前記燃料極支持体形電解質は、１０００℃付近でか焼を行うことが好ましい。
上述したように、テープキャスティングおよび同時焼成によって製造された燃料極支持体形電解質と前記ＧＤＣバッファ層４０の組立体に対し、約３８ｇ／ｃｍ2 の力で押しながら約１３００〜１５００℃で同時焼成する。
その次に、ＬＳＣＦとＧＤＣの比率を６０：４０に維持する前記空気極５０を、前記燃料極支持体形電解質および前記ＧＤＣバッファ層４０の組立体にスクリーンプリンタ方法によって約３０〜６０μｍ厚さで塗布する（Ｓ８０）。
そして、か焼および焼結（約１１００℃）を実施して前記単位セル１の製作を完了する（Ｓ９０）。
本実施形態によって製作されたＳＯＦＣ単位セル１は、ＣｅＳｃＳＺ電解質とＬＳＣＦ空気極の間で発生する異常反応を効率的に制御することにより、中低温でも高出力を得ることができるという長所がある。より詳細には、ＣｅＳｃＳＺ電解質は約８００℃で０．１Ｓ／ｃｍを得ることができるため、約１０〜２０μｍの厚膜でも高いイオン伝導特性を実現することができる。さらに、高い電気化学的活性と導電性を有したＬＳＣＦ空気極との反応性を効率的に制御することにより、高出力特性を実現することができる。
また、燃料極と電解質層そしてバッファ層に対し、それぞれテープキャスティングおよび組立体の同時焼成によって一括して製造されるため、低い生産費用で単位セルを量産することができる。すなわち、テープキャスティング法を利用して燃料極、薄膜電解質、ＧＤＣバッファ層を同時に製造することができるため、単位セルを製造するのに必要な工程が従来の４〜５ステップから２ステップに減り、生産費用が節減されるという長所がある。
図３は、本発明の実施形態に係る単位セルのＳＥＭ断面図である。図４は、図３でＧＤＣバッファ層を拡大した拡大図である、図５は、本発明の実施形態に係る単位セルの電流−電圧の関係を示すグラフである。図６は、本発明の実施形態に係る単位セルのインピーダンスを示すグラフである。
図３および図４を参照すれば、上述した過程によって製造された前記単位セル１によれば、前記燃料極支持体１０と、前記燃料極反応層２０と、前記電解質層３０と、前記ＧＤＣバッファ層４０が積層によって同時焼成され、前記空気極層５０が最終的にコーティングされたことを確認することができる。また、前記ＧＤＣバッファ層４０が前記電解質層３０および前記空気極層５０の間に極めて緻密であり、薄膜の形態で均一な微細構造を形成することを確認することができる。
前記ＧＤＣバッファ層４０は約１〜２μｍの高密度薄膜層を形成し、前記ＣｅＳｃＳＺ電解質層３０も約５〜７μｍ水準で高密度薄膜層を形成することを確認することができる。
図５のグラフは、前記過程によって製造されたＳＯＦＣ単位セル１に対し、８００℃で３％Ｈ2 Ｏを含む水素を前記燃料極反応層２０に２００ｍｌ／ｍｉｎの速度で流れるようにし、空気を前記空気極層５０に３００ｍｌ／ｍｉｎの速度で流れるようにし、２時間還元後のｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｌｏａｄｅｒを利用して製造された電極の電流−電圧（Ｉ−Ｖ）カーブを測定した結果である。
また、図６のグラフは、上述した過程によって製造されたＳＯＦＣ単位セル１に対し、８００℃で３％Ｈ2 Ｏを含む水素を前記燃料極反応層２０に２００ｍｌ／ｍｉｎの速度で流れるようにし、空気を前記空気極層５０に３００ｍｌ／ｍｉｎの速度で流れるようにし、２時間還元後の前記電解質層３０のオーム抵抗および電極の分極抵抗を測定するためにインピーダンス実験（５ｍＶ、１００ｋＨｚ〜０．０１Ｈｚ）を実施した結果である。
図７は、本発明の第１比較例に係るＳＯＦＣ単位セルのＳＥＭ断面図である。図８は、図7でＧＤＣバッファ層を拡大した拡大図である。図９は、本発明の第１比較例に係る単位セルの電流−電圧の関係を示すグラフである。図１０は、本発明の第１比較例に係る単位セルのインピーダンスを示すグラフである。
図７および図８を参照すれば、本発明の第１比較例は、ＧＤＣバッファ層および空気極層がスクリーンプリント方式によって製造されるという点において前記実施形態と差があるが、他の点は上述した実施形態と同じである。
また、図７および図８により、前記第１比較例の場合、スクリーンプリンティングによるＧＤＣバッファ層はセルの断面で十分に確認されず、電解質層および空気極の界面に接着性の不良があることを確認することができる。
図９および図１０のグラフは、前記第１比較例によって製造されたＳＯＦＣ単位セル１に対し、８００℃で３％Ｈ2 Ｏを含む水素を前記燃料極反応層２０に２００ｍｌ／ｍｉｎの速度で流れるようにし、空気を前記空気極層５０に３００ｍｌ／ｍｉｎの速度で流れるようにし、２時間還元後のｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｌｏａｄｅｒを利用して製造された電極の電流−電圧（Ｉ−Ｖ）カーブを測定した結果、および前記電解質層３０のオーム抵抗および電極の分極抵抗を測定するためにインピーダンス実験（５ｍＶ、１００ｋＨｚ〜０．０１Ｈｚ）を実施した結果である。
図１１は、本発明の第２比較例に係るＳＯＦＣ単位セルのＳＥＭ断面図である。図１２は、図１１のＧＤＣ電解質層を拡大した拡大図である。図１３は、本発明の第２比較例に係る単位セルの電流−電圧の関係を示すグラフである。図１４は、本発明の第２比較例に係る単位セルのインピーダンスを示すグラフである。
図１１および図１２を参照すれば、本発明の第２比較例は、電解質層にＣｅＳｃＳＺ電解質の代わりにＹＳＺ粉末（１０ｍ2 ／ｇ）を使用し、空気極層にＬＳＣＦ／ＧＤＣ素材の代わりにＬＳＭ−ＹＳＺ素材を使用し、ＧＤＣバッファ層が使用されないという点において前記実施形態と差があるが、他の点は上述した実施形態と同じである。
図１３および図１４のグラフは、前記第２比較例によって製造されたＳＯＦＣ単位セル１に対し、８００℃で３％Ｈ2 Ｏを含む水素を前記燃料極反応層２０に２００ｍｌ／ｍｉｎの速度で流れるようにし、空気を前記空気極層５０に３００ｍｌ／ｍｉｎの速度で流れるようにし、２時間還元後のｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｌｏａｄｅｒを利用して製造された電極の電流−電圧（Ｉ−Ｖ）カーブを測定した結果、および前記電解質層３０のオーム抵抗および電極の分極抵抗を測定するためにインピーダンス実験（５ｍＶ、１００ｋＨｚ〜０．０１Ｈｚ）を実施した結果である。
前記実施形態と前記第１比較例および前記第２比較例の性能を比較するために、前記実施形態、前記第１比較例、および前記第２比較例に対して実施した電流−電圧（Ｉ−Ｖ）カーブを測定した結果およびインピーダンス実験の結果は、次の表１に要約されている。
前記表１の結果から、本発明の実施形態の場合、電解質と空気極の間のＧＤＣバッファ層の高密度薄膜特性の形成によって界面特性に対する分極抵抗が極めて低く、相対的に極めて優れた高出力特性が得られたことが分かる。一例として、前記実施形態の場合、７００、８００℃の場合にそれぞれ０．６２、１．２Ｗ／ｃｍ2 が得られたことが分かる。これは、第１比較例の結果である０．３０、０．６５Ｗ／ｃｍ2 および第２比較例の結果である０．２５、０．７Ｗ／ｃｍ2 の約２倍に近い性能に該当する。
Claims (8)
- Ｎｉ−ＣｅＳｃＳＺ燃料極層を製造するステップ、
ＣｅＳｃＳＺ電解質層を製造するステップ、
ＧＤＣバッファ層を製造するステップ、および
ＬＳＣＦ空気極層を製造するステップ
を含む固体酸化物形燃料電池単位セルの製造方法。 - 前記Ｎｉ−ＣｅＳｃＳＺ燃料極層、前記ＣｅＳｃＳＺ電解質層、前記ＧＤＣバッファ層は、テープキャスティング方法によって製造される、請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池単位セルの製造方法。
- 前記Ｎｉ−ＣｅＳｃＳＺ燃料極層を製造するステップは、
ＮｉＯおよびＣｅＳｃＳＺを６０：４０の比率で含むスラリーを生成するステップ、
テープキャスティングによって燃料極シートを製造するステップ、および
前記燃料極シートを積層するステップ
を含む請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池単位セルの製造方法。 - 前記ＧＤＣバッファ層を製造するステップは、
ＧＤＣ粉末および添加剤を４０：６０の比率で含むスラリーを生成するステップ、および
テープキャスティングによって１〜１０μｍの薄膜に製造するステップ
を含む請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池単位セルの製造方法。 - 前記Ｎｉ−ＣｅＳｃＳＺ燃料極層に前記ＣｅＳｃＳＺ電解質層を積層するステップ、
前記ＣｅＳｃＳＺ電解質層に前記ＧＤＣバッファ層を積層するステップ、
前記Ｎｉ−ＣｅＳｃＳＺ燃料極層に前記ＣｅＳｃＳＺ電解質層および前記ＧＤＣバッファ層を積層した後にラミネーションを実施するステップ、および
前記Ｎｉ−ＣｅＳｃＳＺ燃料極層、前記ＣｅＳｃＳＺ電解質層、前記ＧＤＣバッファ層の集合体に対してか焼および同時焼成を実施するステップがさらに含まれる請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池単位セルの製造方法。 - 前記同時焼成は、１３００〜１５００℃で実施されることを特徴とする、請求項５に記載の固体酸化物形燃料電池単位セルの製造方法。
- 前記か焼は、１０００℃付近で行われることを特徴とする、請求項５に記載の固体酸化物形燃料電池単位セルの製造方法。
- 前記空気極層は、スクリーンプリンティング方法によって前記ＧＤＣ電解質層上に塗布されるステップがさらに含まれる、請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池単位セルの製造方法。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160015010A (ko) * | 2014-07-30 | 2016-02-12 | 창원대학교 산학협력단 | 스택 효율과 안정성이 개선된 고체산화물 연료전지의 사용방법 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015103448A2 (en) | 2013-12-31 | 2015-07-09 | Flir Systems, Inc. | Techniques for device attachment with dual band imaging sensor |
| KR101274809B1 (ko) * | 2012-02-27 | 2013-06-13 | 한국생산기술연구원 | 중저온 운전에서 출력 성능이 향상된 고체산화물 연료전지 설계 및 제조기술 |
| CN103567454B (zh) * | 2013-10-28 | 2015-07-08 | 南昌航空大学 | 一种利用高速混合-内核爆破制备Ni-BaO-GDC纳米SOFC阳极的方法 |
| KR20170120732A (ko) * | 2016-04-21 | 2017-11-01 | 한국에너지기술연구원 | 원통형 ｓｏｆｃ를 이용한 가압운전 시스템 |
| KR102169225B1 (ko) * | 2016-08-08 | 2020-10-23 | 모리무라 에스오에프씨 테크놀로지 가부시키가이샤 | 전기 화학 반응 단셀 및 전기 화학 반응 셀 스택 |
| KR102616269B1 (ko) | 2020-12-29 | 2023-12-20 | 한국에너지기술연구원 | 대면적 박형 고체 산화물 연료 전지의 제조 방법 |
| KR20220132328A (ko) * | 2021-03-23 | 2022-09-30 | 삼성에스디아이 주식회사 | 경화형 수지 조성물, 이로부터 제조되는 박막, 및 상기 박막을 포함하는 색 변환 패널 및 표시 장치 |
| KR102563609B1 (ko) * | 2021-06-08 | 2023-08-04 | 주식회사 와이컴 | 전해질 기판 제조방법 및 고체산화물 연료전지 제조방법 |
| CN116960420B (zh) * | 2023-07-05 | 2024-02-06 | 中国矿业大学 | 一种双层直孔结构的可逆固体氧化物电池的制备方法 |
Citations (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507061A (ja) * | 2000-08-18 | 2004-03-04 | ハネウェル インターナショナル，インコーポレーテッド | 統合形固体酸化物燃料電池 |
| JP2004119161A (ja) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 固体電解質型燃料電池用単電池及びこれを用いた燃料電池並びに固体電解質型燃料電池用単電池の製造方法 |
| JP2004247087A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 成膜方法 |
| JP2004259555A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Kyocera Corp | 燃料電池セル及び燃料電池 |
| JP2005322547A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Toho Gas Co Ltd | 低温作動型固体酸化物形燃料電池単セル |
| JP2008078126A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-04-03 | Kyocera Corp | 燃料電池セルおよび燃料電池セルスタック、ならびに燃料電池 |
| JP2008226653A (ja) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Kyocera Corp | 燃料電池セルおよび燃料電池セルスタック、ならびに燃料電池 |
| JP2008287975A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Nippon Shokubai Co Ltd | 燃料電池用電極ペースト組成物 |
| JP2009009932A (ja) * | 2007-05-25 | 2009-01-15 | Honda Motor Co Ltd | 電解質・電極接合体及びその製造方法 |
| JP2009507356A (ja) * | 2005-09-06 | 2009-02-19 | ネクステック、マテリアルズ、リミテッド | 一体的な密封部および支持体を備えたセラミックメンブラン、ならびにそれを包含する電気化学的電池および電気化学的電池積重構造 |
| JP2009091232A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-04-30 | Technical Univ Of Denmark | 重合された無機−有機前駆物質溶液および焼結膜 |
| JP2009099552A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-05-07 | Nippon Shokubai Co Ltd | 固体酸化物形燃料電池用セルの製造方法および固体酸化物形燃料電池用セル |
| JP2009140730A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Nippon Shokubai Co Ltd | 固体酸化物形燃料電池用の燃料極材料およびその製造方法 |
| JP2009218126A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Inst Nuclear Energy Research Rocaec | 高性能固体酸化物形燃料電池膜電極接合体（ｓｏｆｃ−ｍｅａ）に積層する完全緻密な電解質層の製造方法。 |
| JP2009230874A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Japan Fine Ceramics Center | セル用構造体、その製造方法及びその利用 |
| JP2010510635A (ja) * | 2006-11-23 | 2010-04-02 | テクニカル ユニヴァーシティー オブ デンマーク | 薄い固体酸化物電池 |
| WO2010038869A1 (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-08 | 日本特殊陶業株式会社 | 固体酸化物形燃料電池 |
| WO2010050330A1 (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-06 | 京セラ株式会社 | 燃料電池セル、燃料電池モジュール、燃料電池装置および燃料電池セルの製造方法 |
| JP2011514644A (ja) * | 2008-03-18 | 2011-05-06 | テクニカル ユニヴァーシティー オブ デンマーク | 全セラミックス固体酸化物形電池 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10351955A1 (de) * | 2003-11-07 | 2005-06-16 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Kathodenwerkstoff für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle (SOFC) sowie eine daraus herstellbare Kathode |
| JP4409925B2 (ja) * | 2003-12-03 | 2010-02-03 | 日本電信電話株式会社 | 固体酸化物形燃料電池の燃料極およびその製造方法 |
| JP2006024436A (ja) | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 固体電解質形燃料電池 |
| KR100776299B1 (ko) | 2006-01-24 | 2007-11-13 | 요업기술원 | 고체 산화물형 연료 전지의 단위 셀을 제조하는 방법 |
| US20100047656A1 (en) * | 2008-08-19 | 2010-02-25 | Xiaohong S Li | Dense Gd-doped Ceria Layers on Porous Substrates and Methods of Making the Same |
-
2010
- 2010-06-25 KR KR1020100060657A patent/KR101177621B1/ko active IP Right Grant
-
2011
- 2011-06-24 JP JP2013515276A patent/JP5608813B2/ja active Active
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- 2011-06-24 WO PCT/KR2011/004632 patent/WO2011162571A2/ko active Application Filing
Patent Citations (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507061A (ja) * | 2000-08-18 | 2004-03-04 | ハネウェル インターナショナル，インコーポレーテッド | 統合形固体酸化物燃料電池 |
| JP2004119161A (ja) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 固体電解質型燃料電池用単電池及びこれを用いた燃料電池並びに固体電解質型燃料電池用単電池の製造方法 |
| JP2004247087A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 成膜方法 |
| JP2004259555A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Kyocera Corp | 燃料電池セル及び燃料電池 |
| JP2005322547A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Toho Gas Co Ltd | 低温作動型固体酸化物形燃料電池単セル |
| JP2009507356A (ja) * | 2005-09-06 | 2009-02-19 | ネクステック、マテリアルズ、リミテッド | 一体的な密封部および支持体を備えたセラミックメンブラン、ならびにそれを包含する電気化学的電池および電気化学的電池積重構造 |
| JP2008078126A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-04-03 | Kyocera Corp | 燃料電池セルおよび燃料電池セルスタック、ならびに燃料電池 |
| JP2010510635A (ja) * | 2006-11-23 | 2010-04-02 | テクニカル ユニヴァーシティー オブ デンマーク | 薄い固体酸化物電池 |
| JP2008226653A (ja) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Kyocera Corp | 燃料電池セルおよび燃料電池セルスタック、ならびに燃料電池 |
| JP2008287975A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Nippon Shokubai Co Ltd | 燃料電池用電極ペースト組成物 |
| JP2009009932A (ja) * | 2007-05-25 | 2009-01-15 | Honda Motor Co Ltd | 電解質・電極接合体及びその製造方法 |
| JP2009091232A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-04-30 | Technical Univ Of Denmark | 重合された無機−有機前駆物質溶液および焼結膜 |
| JP2009099552A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-05-07 | Nippon Shokubai Co Ltd | 固体酸化物形燃料電池用セルの製造方法および固体酸化物形燃料電池用セル |
| JP2009140730A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Nippon Shokubai Co Ltd | 固体酸化物形燃料電池用の燃料極材料およびその製造方法 |
| JP2009218126A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Inst Nuclear Energy Research Rocaec | 高性能固体酸化物形燃料電池膜電極接合体（ｓｏｆｃ−ｍｅａ）に積層する完全緻密な電解質層の製造方法。 |
| JP2011514644A (ja) * | 2008-03-18 | 2011-05-06 | テクニカル ユニヴァーシティー オブ デンマーク | 全セラミックス固体酸化物形電池 |
| JP2009230874A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Japan Fine Ceramics Center | セル用構造体、その製造方法及びその利用 |
| WO2010038869A1 (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-08 | 日本特殊陶業株式会社 | 固体酸化物形燃料電池 |
| WO2010050330A1 (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-06 | 京セラ株式会社 | 燃料電池セル、燃料電池モジュール、燃料電池装置および燃料電池セルの製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160015010A (ko) * | 2014-07-30 | 2016-02-12 | 창원대학교 산학협력단 | 스택 효율과 안정성이 개선된 고체산화물 연료전지의 사용방법 |
| KR101660365B1 (ko) * | 2014-07-30 | 2016-09-28 | 창원대학교 산학협력단 | 스택 효율과 안정성이 개선된 고체산화물 연료전지의 사용방법 |
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