JP2014219399A - 電流式ガスセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】限界電流の原理に基づき、独立した拡散隔壁なしに稼働可能である、気体混合物中の酸素含有量を測定するための電流式ガスセンサを提供する。
【解決手段】１つの固体電解質Ｆと、この固体電解質Ｆ上に配置された、気体混合物に曝された２つの電極Ａ，Ｋと、これらの電極間に通電する限界電流を陰極Ｋとして機能する電極が、中間接続された拡散隔壁なしに前記気体混合物に接触している。前記気体混合物から、前記固体電解質Ｆと前記陰極Ｋとこの気体混合物との間の三相境界ＴＰＢ_Aに流入する酸素分子の流入量が、前記陰極Ｋの構成によって一定に制限される。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に、気体混合物中の酸素含有量を測定するために適している電流式ガスセンサに関する。

固体電解質に基づく電流式ガスセンサを、気体混合物中の酸素含有量を測定するために使用することが、従来の技術から公知である。複数の電極が、１つの陰極及び１つの陽極として基板として機能する固体電解質上に配置されている。直流電圧が、電圧源を通じてこの陰極とこの陽極との間に印加可能である。気体混合物が、当該両電極及び固体電解質を包囲する。この気体混合物の酸素含有量が測定されなければならない。これらの電極はそれぞれ、当該固体電解質及び包囲している気体混合物と一緒にいわゆる三相境界を形成する。陰極の三相境界では、酸素分子が、イオン化され、固体電解質の格子欠陥に侵入される。電流が、電圧を印加することによって当該電極と固体電解質とに通電される。この場合、当該電荷移動は、固体電解質の格子欠陥を通じて発生する。最後に、陽極の三相境界で、逆の反応が発生し、再結合した酸素分子Ｏ_２が、元の気体混合物に対して排気される。

気体混合物中の酸素濃度を測定するためには、当該ガスセンサの電流・電圧特性のいわゆる限界電流挙動が必要になる。何故なら、当該限界電流範囲内では、発生する電流の絶対値が、一方では温度と電圧とにほとんど依存せず、他方では気体混合物中の酸素濃度に線形に依存するからである。２つの電極間に直流電圧を印加するときに通電する限界電流が、適切な測定装置を使用して測定される。したがって、当該限界電流は、気体混合物の酸素含有量に対する指標を表す。当該電流・電圧特性の適切な限界電流挙動を保証するためには、流路である陰極−陰極／固体電解質の移行部分−固体電解質−固体電解質／陽極の移行部分−陽極に沿って、適切に関与することによって、当該電流を制限することが必要である。当該電流を制限するための従来の手段は、陰極に向かう酸素分子の流入量を拡散隔壁によって制限することにある。これに関しては、例えば、独国実用新案第２０２００４０１５４００号明細書に記載されている。しかしながら、特定のセンサ構成では、使用される製造技術に起因して、当該拡散隔壁を十分な厚さで提供することが困難であることが実証されている。

独国実用新案第２０２００４０１５４００号明細書

本発明の課題は、限界電流の原理に基づき、独立した拡散隔壁なしに稼働可能である、気体混合物中の酸素含有量を測定するための電流式ガスセンサを提供することにある。この場合、関連した温度範囲内で稼働されるガスセンサの、可能な限り再現可能な限界電流挙動が、当該関連した温度範囲内で要求される。

この課題は、請求項１に記載の特徴を有する電流式ガスセンサによって解決される。

本発明の電流式ガスセンサの好適な実施の形態は、請求項１に従属する請求項に記載されている手段から得られる。

気体混合物中の酸素含有量を測定するための本発明の電流式ガスセンサは、１つの固体電解質と、この固体電解質上に配置された、気体混合物に曝された２つの電極と、これらの電極間に通電する限界電流を、当該気体混合物中の酸素含有量に対する指標として測定するための測定装置とを有する。直流電圧が、電圧源を通じてこれらの電極間に印加可能である。陰極として機能する電極が、中間接続された拡散隔壁なしに当該気体混合物に接触している。気体混合物から、固体電解質と陰極とこの気体混合物との間の三相境界に流入する酸素分子の流入量が、当該陰極の構成によって一定に制限される。この場合、特に、酸素分子から酸素イオンへの還元反応時の陰極の電気化学活性が低く、酸素イオンから酸素分子への酸化反応時の陽極として機能する電極の電気化学活性が高い。

好ましくは、陽極の電気化学活性と陰極の電気化学活性とは、少なくとも１０倍だけ異なる。

好適な１つの実施の形態では、陰極として機能する電極と陽極として機能する電極とがそれぞれ、金属・セラミック電極として形成されている。この場合、陰極の金属含有量は、５０重量％以下であり、陽極の金属含有量は、８０％以下である。

したがって、陰極の金属含有量が、３０重量％〜４０重量％の範囲内にあることが提唱され得る。

特に、これらの電極の面積の比に対しては、
Ｆ_Ｋ／Ｆ_Ａ＜０．７
Ｆ_Ａ＝陽極として機能する電極の面積
Ｆ_Ｋ＝陰極として機能する電極の面積
が成立する。

好ましくは、固体電解質が、プレート状の基板として形成されていて、陰極として機能する電極と陽極として機能する電極とが、第１基板側の部分領域内に配置されている。

この場合、加熱要素が、対向している第２基板側の部分領域内に配置されていることが可能である。

加熱要素が、平坦で通電する抵抗加熱要素として形成されていて、２０℃のときに３．５Ω未満の電気抵抗を有することが有益であると実証されている。

可能な１つの実施の形態では、陰極及び陽極が、第１基板側に配置された櫛形電極として形成されている。

白金が、電極の金属材料として使用されることが提唱され得る。

さらに、以下の材料のうちの１つの材料が、固体電解質用の材料として使用されることが提唱され得る。つまり、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又はマグネシア安定化ジルコニアが、固体電解質用の材料として使用されることが提唱され得る。

特に、固体電解質が、イットリア安定化ジルコニアから成り、且つ４モル％〜１０モル％の範囲内のイットリアの含有量を有することが可能である。

また、陰極での拡散を限定しない粗い多孔性の保護層が、陰極と陽極との表面上に配置されていることが可能である。

本発明の電流式ガスセンサでは、陰極が、拡散隔壁を有する必要がないことが有益であると実証されている。従来の技術で必要であった拡散隔壁の場合には適していなかった製造方法が、本発明のガスセンサを製造するために使用できる。

さらに、適切な測定装置によって測定された限界電流が、陰極に一義的に関連付けられ得、しかも動的に限定されていることが保証されている。この理由から、より高い温度でも、又は、本発明の電流式ガスセンサが稼働される関連する温度範囲内でも、当該電流式ガスセンサの限界電流挙動が、安定又は再現可能である。

本発明のその他の詳細及び利点を、図面に関連する本発明の電流式ガスセンサの１つの実施の形態の以下の説明に基づいて解説する。

本発明の電流式ガスセンサの原理図である。 本発明の電流式ガスセンサの実施の形態の展開図である。 本発明の電流式ガスセンサの実施の形態の平面図である。 本発明の電流式ガスセンサの実施の形態の断面図である。 本発明の電流式ガスセンサの実施の形態の断面図である。

本発明の電流式ガスセンサの原理が、図１に大まかに示されている。

複数の電極、すなわち陰極Ｋ及び陽極Ａが、基板の片側でこの基板として機能する固体電解質Ｆ上に配置されている。直流電圧が、電圧源Ｓを通じてこの陰極Ｋとこの陽極Ａとの間に印加可能である。その酸素含有量が測定されなければならない気体混合物が、当該両電極及び固体電解質Ｆを包囲する。これらの電極はそれぞれ、当該固体電解質Ｆ及び包囲している気体混合物と一緒に、いわゆる三相境界ＴＰＢ_Ｋ又はＴＰＢ_Ａを形成する。これらの三相境界ＴＰＢ_Ｋ、ＴＰＢ_Ａはそれぞれ、図１では大まかに示されている。酸素分子がＯ_２、三相境界ＴＰＢ_Ｋでイオン化され、固体電解質Ｆの格子欠陥に侵入される。当該陰極と固体電解質Ｆと陽極とに通電する電流が、電圧源Ｓを用いて電圧を印加することによって引き起こされる。当該電荷移動は、固体電解質の境界ＴＰＢ_Ｋの格子欠陥を通じて発生する。最後に、陽極Ａの三相境界ＴＰＢ_Ａで、逆の反応が発生し、再結合した酸素分子Ｏ_２が、元の気体混合物に対して排気される。陰極Ｋと陽極Ａとの間の直流電圧の印加時に通電する限界電流が、大まかに図示された測定装置Ｍによって測定される。当該限界電流は、気体混合物の酸素含有量に対する指標を表す。さらに、加熱要素Ｈが、電極に対向している基板側に配置されている。固体電解質Ｆが、この加熱要素Ｈによって加熱される。何故なら、イオン伝導率が、より高い温度になって初めて開始するからである。

本発明の電流式ガスセンサでは、陰極Ｋ及び陽極Ａが、当該ガスセンサを包囲している気体混合物に直接に接触している。この場合、特に、陰極Ｋが、公知の、限界電流に基づく電流式ガスセンサと違って、陰極Ｋの上に配置された拡散隔壁によって覆われているのではなくて、中間接続された拡散隔壁なしに、気体混合物に直接に接触している。このときに使用される電流式測定原理に必要な、固体電解質Ｆと陰極Ｋと当該ガスセンサを包囲している気体混合物との間の三相境界ＴＰＢ_Ｋに流入する酸素分子Ｏ_２の流入量を制限することを保証するためには、本発明では、特に、陰極Ｋの特定の構造が必要不可欠である。本発明によれば、陰極Ｋの上方に拡散隔壁を設けないで、固体電解質Ｆと陰極Ｋと気体混合物との間の、当該気体混合物から当該三相境界ＴＰＢ_Ｋに流入する酸素分子Ｏ_２の流入量の別の制限が課せられている。このとき、本発明によれば、当該必要な電流制限は、陰極Ｋ自体の適切な構造によって実施される。すなわち、陰極Ｋ側の三相境界ＴＰＢ_Ｋの長さが低減されるので、酸素分子Ｏ_２から酸素イオンＯ^２−への還元反応時の陰極Ｋの電気化学活性が専ら低い。それ故に、当該還元反応時の陰極Ｋの電気化学活性は、酸素イオンＯ^２−から酸素分子Ｏ_２への酸化反応時の陽極Ａの電気化学活性よりも明らかに低い。陰極Ｋの電気化学活性と陽極Ａの電気化学活性とが、少なくとも１０倍ほど異なると、非常に有益であることが実証されている。この場合、これらの電極の電気化学活性が、例えば、測定装置Ｍによって、既定の正の電圧又は負の電圧の印加時の陰極Ｋと陽極Ａとの間の測定電流として検出され得る。したがって、本発明の電流式ガスセンサの１つの実施の形態では、例えば、電圧Ｕ_{Ｋａｔｈｏｄｅ／Ａｎｏｄｅ}＝１Ｖのときに、電流Ｉ_Ｇ＝３０μＡが、陰極Ｋに通電し、電圧Ｕ_{Ｋａｔｈｏｄｅ／Ａｎｏｄｅ}＝−１Ｖのときに、電流Ｉ＝５００μＡが、陽極Ａに通電する。すなわち、ここでは、陰極Ｋの電気化学活性と陽極Ａの電気化学活性とは、約１６．６倍異なる。

高い電気化学活性を有する陽極Ａと低い電気化学活性を有する陰極Ｋとの上記の組み合わせに起因して、陰極Ｋ内で発生する、この三相境界ＴＰＢ_Ｋに向かう酸素分子Ｏ_２の拡散が、本発明の電流式ガスセンサの必要不可欠な電流制限要素になる。陽極Ａの電気化学活性が高いので、十分に多い酸素イオンＯ^２−が、基板つまり固体電解質Ｆから排気される。すなわち、場合によっては測定誤差を生じさせうる、電流を制限する別の影響が、流路に沿ったその他の要素によって発生しない。

上記の電流を制限する、動的に限定する陰極Ｋの作用は、材料及び材料の組成を適切に選択することによって保証され得る。したがって、陰極Ｋと陽極Ａとの双方が、金属・セラミック電極つまりサーメット電極として形成される。ここでは、例えば、好ましくは、白金が、金属材料として使用され、イットリア安定化ジルコニアが、セラミック材料として使用される。陰極Ｋの電気化学活性と陽極Ａの電気化学活性とが相違することが要求されるので、当該陰極Ｋ側では、当該陰極Ｋは、５０重量％以下の金属含有量を有する、特に３０重量％〜４０重量％の金属含有量を有する。これに対して、高い電気化学活性を必要とする陽極Ａが、８０重量％以上の金属含有量を有する金属・セラミック電極として形成される。当該セラミック材料及び金属材料が可能な限り均質に混合されていることが、電極の観点から有益であると実証されている。

以下に、本発明の電流式ガスセンサを最適化するためのその他の手段を、図２，３，４ａ及び４ｂの示されている具体的な実施の形態に基づいて説明する。この場合、図２は、当該ガスセンサの展開図であり、図３は、平面図であり、図４ａ，４ｂは、図３に示された断面に沿った断面図である。

本発明の電流式ガスセンサは、固体電解質１を有する。２つの電極が、陽極２．１と陰極２．２としてこの固体電解質１上に配置されている。この固体電解質１は、長方形の横断面を有するプレート状の基板として形成されている。陰極２．１の三相境界で発生された酸素イオンに対して高い伝導率を有する材料が、固体電解質１として選択される。好適な実施の形態では、４モル％〜１０モル％のイットリア含有量を有するイットリア安定化ジルコニアが使用されている。

電流式ガスセンサの図示された実施の形態では、陽極２．１及び陰極２．２が、第１基板側（表側）の部分領域内だけに配置されている。図２では、当該陽極２．１及び陰極２．２は、右端側に配置された部分領域内に配置されている。図３では、当該陽極２．１及び陰極２．２は、左端側の部分領域内に設けられている。当該陽極２．１及び陰極２．２は、この部分領域内では入れ子式に対向配置された櫛形電極として形成されている。当該陽極２．１及び陰極２．２は、当該基板の対向された両長手端部に沿って、給電路２．１ａ，２．１ｂを介して接触領域４．１，４．２に結合されていて、且つ当該基板を通じて電気接触され得る。図４ｂの断面から分かるように、給電路２．１ａ，２．２ａと接触領域４．１，４．２との双方が、固体電解質１上に直接に配置されているのではなくて、固体電解質１と給電路２．１ａ，２．２ａ又は接触領域４．１，４．２との間に設けられている絶縁層６上に配置されている。ここでは、電気伝導性とイオン伝導性とを呈する材料が使用されることが、絶縁層６に対して有益であると実証されている。さらに、この絶縁層６の材料が、当該隣接した材料に対して良好に付着しなければならず、且つその熱膨張率を固体電解質１の材料に可能な限り適合するように選択されなければならない。

さらに、保護層９が、第１基板側の陽極２．１と陰極２．２とを有する部分領域以外の給電路２．１ａ，２．１ｂ上に配置されている。この保護層９は、例えば、図２から分かるように、接触領域４．１，４．２を有する端側の基板領域も覆わない。さらに、この保護層９に適した材料に関しては、絶縁層６のための材料と同じ要求が課される。

特に、図４ａ及び図４ｂの断面から分かるように、電極、すなわち陽極２．１及び陰極２．２が、ガスセンサを包囲している気体混合物に直接に接触している。この気体混合物の酸素含有量が、本発明のガスセンサによって測定され得る。この場合、特に、陰極２．２が、既に冒頭で述べたのとは違って、この陰極２．２にわたって配置された拡散隔壁によって覆われるのではなくて、中間接続された拡散隔壁なしに気体混合物に直接に接触している。このときに使用される電流式測定原理に必要な、固体電解質１と陰極２．２と当該ガスセンサを包囲している気体混合物との間のこの陰極の三相境界に流入する酸素分子の流入量を制限することを保証するため、当該陰極２．２が、上述したように形成されている。

第２基板側（裏側）では、加熱要素３が、電極、すなわち陽極２．１と陰極２．２とを有する第１基板側上の部分領域に対向する部分領域内に配置されている。当該電極が配置されている部分領域内の上記固体電解質１は、この加熱要素３によって７００℃〜８００℃の範囲内の必要な稼働温度に加熱可能である。この加熱要素３は、平坦な金属トラックを成す通電抵抗体として形成されている。この場合、加熱要素３が、２０℃のときに３．５Ω未満の電気抵抗を有するように、この加熱要素３が敷設されるときに、本発明のガスセンサにとって非常に有益であることが実証されている。こうして、他方の基板側の電極と、当該加熱要素の電圧との起こり得る相互干渉が十分に阻止され得る。当該相互干渉は、電流・電圧特性を不安定にする結果、気体混合物中の酸素含有量の測定に測定誤差を伴う。

例えば白金スクリーン印刷ペーストとして塗布された、例えば白金又はモリブデン若しくはタングステンが、加熱要素３の金属トラック用の材料として適している。このとき、一般に、加熱要素３の使用される材料が、固体電解質１の熱特性に適合するように選択されると、有益であることも実証されている。固体電解質１の一方の長手側に配置された加熱要素３が、給電路３．ａを介して当該基板の反対側の長手側の接触領域５に結合されている。つまり、当該加熱要素３は、接触領域５を介して−図示されなかった電流源−に結合され得る。

当該図示された実施の形態では、加熱要素３の金属トラックが、基板つまり固体電解質１上に直接に配置されているのではなくて、ここでは、別の絶縁層７上に配置されている。ここでは、当該絶縁層７は、その全面を第２基板側に配置されている。この絶縁層７の材料に関しては、既に上述した絶縁層６のときと同じ要求が課される。保護層８が、第２基板側の接触領域５以外の当該抵抗加熱要素の金属トラック上に配置されている。つまり、既に上述した要求が、この保護層８に対しても課される。

既に上述したように、本発明によれば、拡散隔壁が、陰極２．２上に設けられているのではなくて、気体混合物から、固体電解質１と陰極２．２とこの気体混合物との間の三相境界に流入する酸素分子の流入量が、別の方法で制限される。当該必要な電流制限は、上述したように、陰極２．２自体を適切に形成することによって実施される。

本発明の電流式ガスセンサでは、陰極２．２と陽極２．１との間の異なる電気化学活性の挙動を適切に調整するための別の手段として、これらの電極の面積が適切に寸法決めされ得る。それぞれの金属・セラミック比によって所定の電極活性を適切に調整した後に、一定の通電電流密度の下で、これらの電極の面積を変えることによって、これらの電極に通電する電流が、必要に応じて増大又は減少され得る。この場合、固体電解質１上の陽極２．１の面積Ｆ_Ａに対する陰極２．２の面積Ｆ_Ｋの比に対して、
Ｆ_Ｋ／Ｆ_Ａ＜０．７
が成立するときが非常に有益であると実証されている。すなわち、固体電解質１上の陽極２．１の面積Ｆ_Ａに対する陰極２．２の面積Ｆ_Ｋの比は、好ましくは０．７未満に選択する必要がある。この場合、
Ｆ_Ａ＝陽極として機能する電極の面積
Ｆ_Ｋ＝陰極として機能する電極の面積
説明した実施の形態のほかに、本発明の範囲内では、さらに別の構成が可能である。

したがって、上述したイットリア安定化ジルコニアの代わりに、例えば、マグネシア安定化ジルコニア又はスカンジア安定化ジルコニアを使用することが可能である。

当該実施の形態で設けられている電極の櫛形構造の代わりに、陰極及び陽極のその他の形状が使用されてもよい。例えば、放射対称に形成された電極の形状又はＵ字状の電極の形状が考えられる。

本発明のガスセンサ内の電極を水滴の跳ね返りから保護するため、粗い多孔性の保護膜を陰極と陽極との表面上に配置することがさらに提唱され得る。この場合、当該粗い多孔性の保護層は、陰極での拡散を限定するものではない。すなわち、当該構成でも、この保護層は、本発明にしたがって、中間接続された拡散障壁なしに、気体混合物に接触している。

当該両電極を固体電解質の片側に一緒に配置する代わりに、陰極と陽極とを基板の対向する両側に配置することが可能である。この場合には、独立した加熱要素が、ガスセンサ内に設けられるのではなくて、ガスセンサは、十分に高い一定の温度Ｔ＞７００℃を有する雰囲気中で使用される。

また、本発明のガスセンサの上記構造の代わりに、このガスセンサを、いわゆるグリーンテープ（登録商標）を用いて、予備焼き鈍しされた基板上に、いわゆるサンドウィッチ構造に形成すること等が提唱され得る。

Ｓ 電圧源
Ｍ 測定装置
Ａ 陽極
Ｋ 陰極
Ｆ 固体電解質
Ｈ 加熱要素
ＴＰＢ_Ａ 陽極の三相境界
ＴＰＢ_Ｋ 陰極の三相境界
１ 固体電解質
２．１ 陽極
２．１ａ 給電路
２．１ｂ 給電路
２．２ 陰極
２．２ａ 給電路
３ 加熱要素
３．ａ 給電路
４．１ 接触領域
４．２ 接触領域
５ 接触領域
６ 絶縁層
７ 絶縁層
８ 保護要素
９ 保護要素

Claims (14)

1. １つの固体電解質（Ｆ；１）と、この固体電解質（Ｆ；１）上に配置された、気体混合物に曝された２つの電極と、これらの電極間に通電する限界電流を、前記気体混合物中の酸素含有量に対する指標として測定するための測定装置（Ｍ）とを有し、直流電圧が、電圧源（Ｓ）を通じてこれらの電極間に印加可能である、前記気体混合物中の前記酸素含有量を測定するための電流式ガスセンサにおいて、
   前記陰極（Ｋ；２．２）として機能する電極が、中間接続された拡散隔壁なしに前記気体混合物に接触していて、前記気体混合物から、前記固体電解質（Ｆ；１）と前記陰極（Ｋ；２．２）とこの気体混合物との間の三相境界（ＴＰＢ_Ｋ）に流入する酸素分子（Ｏ_２）の流入量が、前記陰極（Ｋ；２．２）の構成によって一定に制限される当該電流式ガスセンサ。
2. 酸素分子（Ｏ_２）から酸素イオン（Ｏ^２−）への還元反応時の前記陰極（Ｋ；２．２）の電気化学活性が低く、酸素イオン（Ｏ^２−）から酸素分子（Ｏ_２）への酸化反応時の前記陽極（Ａ；２．１）として機能する電極の電気化学活性が高い請求項１に記載の電流式ガスセンサ。
3. 前記陽極（Ａ；２．１）の電気化学活性と前記陰極（Ｋ；２．２）の電気化学活性とは、少なくとも１０倍だけ異なる請求項２に記載の電流式ガスセンサ。
4. 前記陰極（Ｋ；２．２）として機能する電極と前記陽極（Ａ；２．１）として機能する電極とがそれぞれ、金属・セラミック電極として形成されていて、前記陰極（Ｋ；２．２）の金属含有量は、５０重量％以下であり、前記陽極（Ａ；２．１）の金属含有量は、８０％以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の電流式ガスセンサ。
5. 前記陰極（Ｋ；２．２）の金属含有量が、３０重量％〜４０重量％の範囲内にある請求項４に記載の電流式ガスセンサ。
6. 前記電極の面積の比に対して、
   Ｆ_Ｋ／Ｆ_Ａ＜０．７
   Ｆ_Ａ＝陽極（Ａ；２．１）として機能する前記電極の面積
   Ｆ_Ｋ＝陰極（Ｋ；２．２）として機能する前記電極の面積
   が成立する請求項１〜５のいずれか１項に記載の電流式ガスセンサ。
7. 前記固体電解質（Ｆ；１）は、プレート状の基板として形成されていて、陰極（Ｋ；２．２）として機能する前記電極と陽極（Ａ；２．１）として機能する前記電極とが、第１基板側の部分領域内に配置されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の電流式ガスセンサ。
8. 加熱要素（３）が、対向している第２基板側の部分領域内に配置されている請求項７に記載の電流式ガスセンサ。
9. 前記加熱要素（３）は、平坦で通電する抵抗加熱要素として形成されていて、２０℃のときに３．５Ω未満の電気抵抗を有する請求項８に記載の電流式ガスセンサ。
10. 前記陰極（Ｋ；２．２）及び前記陽極（Ａ；２．１）は、前記第１基板側に配置された櫛形電極として形成されている請求項７に記載の電流式ガスセンサ。
11. 白金が、前記電極の金属材料として使用される請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電流式ガスセンサ。
12. 以下の材料のうちの１つの材料、つまり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又はマグネシア安定化ジルコニアが、前記固体電解質（Ｆ；１）用の材料として使用される請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電流式ガスセンサ。
13. 前記固体電解質（Ｆ；１）は、イットリア安定化ジルコニアから成り、且つ４モル％〜１０モル％の範囲内のイットリアの含有量を有する請求項１２に記載の電流式ガスセンサ。
14. 前記陰極（Ｋ；２．２）での拡散を限定しない粗い多孔性の保護層が、前記陰極（Ｋ；２．２）と前記陽極（Ａ；２．１）との表面上に配置されている請求項１〜１３のいずれか１項に記載の電流式ガスセンサ。

Images