JP2016126984A - 燃料電池単セルおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記中間層は、複数の結晶粒子と該結晶粒子の間に形成された粒界相とを有しており、かつ、その膜厚が結晶粒子の平均粒子径以下であり、
上記粒界相は、SrTiO3を含有していることを特徴とする燃料電池単セルにある。
複数の結晶粒子と該結晶粒子の間に形成された粒界相とを有しており、その膜厚が結晶粒子の平均粒子径以下であり、上記粒界相中にTiO2を含有している中間層前駆体を形成する第1工程と、
Srを含んでおり、焼成によりカソードになるカソード形成用材料を上記中間層前駆体の表面に層状に形成する第2工程と、
焼成により、上記粒界相内のTiO2の少なくとも一部と上記SrとからSrTiO3を生成させ、上記中間層前駆体から上記中間層を形成するとともに、上記カソード形成用材料から上記カソードを形成する第3工程とを有することを特徴とする燃料電池単セルの製造方法にある。
実施例1の燃料電池単セルについて、図1〜図7を用いて説明する。図1、図2に示されるように、本例の燃料電池単セル1は、ジルコニア系の固体電解質層10と、固体電解質層10の第1の面側に設けられたアノード11と、固体電解質層10における第1の面と反対側の第2の面側に設けられ、Srを含有するカソード12と、固体電解質層10とカソード12との間に設けられた中間層13とを有している。
実施例2の燃料電池単セルの製造方法について、図1を用いて説明する。本例の燃料電池単セルの製造方法は、実施例1の燃料電池単セル1を製造する方法であって、第1工程と、第2工程と、第3工程とを有している。
10 固体電解質層
11 アノード
12 カソード
13 中間層
131 結晶粒子
132 粒界相
Claims (5)
- ジルコニア系の固体電解質層(10)と、該固体電解質層(10)の第1の面側に設けられたアノード(11)と、上記固体電解質層(10)における第1の面と反対側の第2の面側に設けられ、Srを含有するカソード(12)と、上記固体電解質層(10)と上記カソード(12)との間に設けられた中間層(13)とを有する燃料電池単セル(1)であって、
上記中間層(13)は、複数の結晶粒子(131)と該結晶粒子(131)の間に形成された粒界相(132)とを有しており、かつ、その膜厚が結晶粒子(131)の平均粒子径以下であり、
上記粒界相(132)は、SrTiO3を含有していることを特徴とする燃料電池単セル(1)。 - 上記粒界相(132)の厚みは、100nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池単セル(1)。
- 上記中間層(13)を構成する結晶粒子(131)は、セリア、または、セリアに希土類元素がドープされたセリア系固溶体からなることを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池単セル(1)。
- 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の燃料電池単セル(1)の製造方法であって、
複数の結晶粒子と該結晶粒子の間に形成された粒界相とを有しており、その膜厚が結晶粒子の平均粒子径以下であり、上記粒界相中にTiO2を含有している中間層前駆体を形成する第1工程と、
Srを含んでおり、焼成によりカソード(12)になるカソード形成用材料を上記中間層前駆体の表面に層状に形成する第2工程と、
焼成により、上記粒界相内のTiO2の少なくとも一部と上記SrとからSrTiO3を生成させ、上記中間層前駆体から上記中間層(13)を形成するとともに、上記カソード形成用材料から上記カソード(12)を形成する第3工程とを有することを特徴とする燃料電池単セル(1)の製造方法。 - 上記中間層前駆体の形成に用いられるTiO2は、アナターゼ型であることを特徴とする請求項4に記載の燃料電池単セル(1)の製造方法。
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