JP4367843B2 - 燃料極、電気化学セルおよび燃料極の製造方法 - Google Patents

燃料極、電気化学セルおよび燃料極の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4367843B2
JP4367843B2 JP2004089546A JP2004089546A JP4367843B2 JP 4367843 B2 JP4367843 B2 JP 4367843B2 JP 2004089546 A JP2004089546 A JP 2004089546A JP 2004089546 A JP2004089546 A JP 2004089546A JP 4367843 B2 JP4367843 B2 JP 4367843B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel electrode
nickel
powder
oxide
zirconia
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004089546A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005276683A (ja
Inventor
重則 伊藤
学 吉田
清志 奥村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP2004089546A priority Critical patent/JP4367843B2/ja
Publication of JP2005276683A publication Critical patent/JP2005276683A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4367843B2 publication Critical patent/JP4367843B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Inert Electrodes (AREA)

Description

本発明は、電気化学セル用の燃料極およびその製造方法に関するものである。
固体電解質型燃料電池は、いわゆる平板型と円筒型とに大別される。平板型の固体電解質型燃料電池においては、いわゆるセパレータと発電層とを交互に積層することにより、発電用のスタックを構成する。即ち、固体電解質膜に燃料極と空気極とをそれぞれ形成して発電層を作製し、またインターコネクターを作製し、この発電層とインターコネクターとの間に、セラミックス粉末と有機バインダーとを含有する薄膜を挟み、これを熱処理することにより、発電層とインターコネクターとを接合する。
しかし、固体電解質型燃料電池に使われているニッケル−ジルコニア燃料極の熱膨張率は、固体電解質の熱膨張率よりも大きいため、熱サイクルを繰り返すと割れる。また、還元雰囲気に曝されると気孔率が大きいため、強度が低いことにより、熱膨張差による変形が生じる。このため熱膨張との整合性をとるため、ジルコニアにかわる材料としてニッケルアルミニウム複合酸化物、マグネシウムアルミニウム複合酸化物などのスピネルを使用することによって熱膨張率を合わせている。また、ニッケルの焼結防止のためジルコニア、ニッケルアルミニウム複合酸化物、マグネシウムアルミニウム複合酸化物などを混ぜている。
例えば、燃料極の材質として、ニッケル−イットリア安定化ジルコニア−ニッケルスピネル混合物を使用することが、特許文献1、2、3に記載されている。
特開平6−243872 特許第3327789号 特開2003−242985
特に特許文献1においては、例えば比表面積0.23m/gの酸化ニッケル粉末60体積%、比表面積14.3m/gの3mol%イットリア安定化ジルコニア粉末10体積%、およびアルミナ粉末30体積%の混合物を成形し、1450℃で3時間焼成している(0014)(10015)。
しかし、特許文献1〜3記載のようなSOFCでは、場合によっては発電性能を高くすることが難しく、十分な発電性能が得られないことがあった。これは、燃料極と固体電解質との界面に沿った発電に寄与しうる反応の場(三相界面)の生成が少なく、このために発電への寄与が十分ではないためと思われる。
本発明の課題は、燃料極と固体電解質との熱膨張率の相違による割れを防止できる組成系において、更に電気化学セルの稼働効率を向上させ得るようにすることである。
第一の態様に係る発明は、ニッケルを30〜40体積%、ジルコニアを25〜40体積%、およびNiAl 2 4 を25〜40体積%からなることを特徴とする、燃料極用材料に係るものである。
また、本発明は、前記燃料極用材料からなる単層の燃料極、および前記燃料極用材料からなる第一の燃料極層と、前記燃料極用材料以外の材質からなる第二の燃料極層とを備えている燃料極に係るものであり、また、前記燃料極、固体電解質層および空気極を備えていることを特徴とする、電気化学セルに係るものである。
第二の態様に係る発明は、平均粒径1.0μm以下の酸化ニッケル粉末、平均粒径1.0μm以下のジルコニア粉末および平均粒径1.0μm以下のアルミナ粉末を混合し、焼結させることを特徴とする、燃料極材料の製造方法に係るものである。
第一の態様に係る発明によれば、電解質面近傍に、ニッケル、ジルコニアおよびニッケルアルミニウム複合酸化物を前述の割合で混合した燃料極用材料を配置し、接触させることによって、三相界面が増加し、また、充分な導電率を確保できるため発電に寄与しうる実効の三相界面も増加するため、電気化学セルの稼働効率が著しく向上する。
第二の態様に係る発明によれば、平均粒径1.0μm以下の酸化ニッケル粉末、平均粒径1.0μm以下のジルコニア粉末および平均粒径1.0μm以下のアルミナ粉末を混合し、焼結させる。このように、微細なニッケル粉末、ジルコニア粉末、アルミナ粉末を出発原料とすることで、ニッケルアルミニウム複合酸化物の生成時に、ニッケルアルミニウム複合酸化物相、ジルコニア相およびニッケル相が細かい粒子として均一に析出する。これによって三相界面が増加し、セルの稼働効率が向上するのと共に、固体電解質と燃料極との熱膨張率を合わせることが容易となる。
第一の態様に係る発明において、ニッケルの割合は30〜40容積%であるが、35体積%以上であることが一層好ましい。まだジルコニアの割合は25〜40体積%であるが、30体積%以上であることが更に好ましい。また、ニッケルアルミニウム複合酸化物の割合は25〜40体積%であるが、30体積%以上であることが更に好ましい。
本発明の燃料極は、全部または一部が本発明の燃料極用材料からなっている。ここで、好適な実施形態においては、燃料極のうち少なくとも固体電解質に接する部分が本発明の燃料極用材料からなっている。例えば、燃料極の全体が本発明の燃料極用材料からなっていてよく、あるいは燃料極が、本発明の燃料極用材料からなる第一の燃料極層と、他の材料からなる第二の燃料極層とを備えていてよい。
本発明の燃料極用材料を構成するジルコニアは、ZrO2に他の金属酸化物を添加した酸化物である。こうした他の金属酸化物としては、希土類元素が好ましく、酸化ネオジム(Nd)、酸化サマリウム(Sm)、酸化イットリウム(Y)、酸化ガドリニウム(Gd)、酸化スカンジウム(Sc)が特に好ましい。
このジルコニア中の他の金属元素の比率は、12mol%以下であることが好ましく、10mol%以下であることが特に好ましい。また、このジルコニア中の他の金属元素の比率は、2mol%以上であることが好ましく、3mol%以上であることが特に好ましい。特に好ましくは、ジルコニアが、3〜10mol%イットリア安定化ジルコニアである。
本発明の電気化学セルは、固体電解質型燃料電池、酸素ポンプ、高温水蒸気電解セルとして使用できる。高温水蒸気電解セルは、水素の製造装置に使用でき、また水蒸気の除去装置に使用できる。この場合には、各電極で次の反応を生じさせる。
陰極:HO+2e→H+O2−
陽極:O2− →2e+1/2O
また、電気化学セルを、NOx、SOxの分解セルとして使用できる。この分解セルは、自動車、発電装置からの排ガスの浄化装置として使用できる。また、好適な実施形態では、電気化学セルが、固体電解質型燃料電池である。
固体電解質として使用することのできる材料は、イオン導電性を有するものであれば特に限定されるものではないが、以下を例示できる。
酸化ネオジム(Nd)、酸化サマリウム(Sm)、酸化イットリウム(Y)、酸化ガドリニウム(Gd)、酸化カルシウム(CaO)などを固溶した安定化ジルコニアおよび部分安定化ジルコニア。
酸化ネオジム(Nd)、酸化サマリウム(Sm)、酸化イットリウム(Y)、酸化ガドリニウム(Gd)などを固溶したセリア(CeO)。
Sr、Mgなどを固溶したランタンガレート(LaGaO)。
空気極の材質は、ランタンを含有するペロブスカイト型複合酸化物であることが好ましく、ランタンマンガナイト又はランタンコバルタイトであることが更に好ましく、ランタンマンガナイトが一層好ましい。ランタンマンガナイトは、ストロンチウム、カルシウム、クロム、コバルト、鉄、ニッケル、アルミニウム等をドープしたものであってよい。また、パラジウム、白金、ルテニウム、白金−ジルコニアサーメット、パラジウム−ジルコニアサーメット、ルテニウム−ジルコニアサーメット、白金−酸化セリウムサーメット、パラジウム−酸化セリウムサーメット、ルテニウム−酸化セリウムサーメットであってもよい。
固体電解質と接する第一の燃料極層を本発明の燃料極用材料によって形成し、これと別の材質によって第二の燃料極層を形成する場合には、第二の燃料極層の材質は特に限定されない。例えば、金属や、金属粒子と固体電解質粒子との混合粉末または、金属粒子と複合酸化物との混合粉末の焼結体を使用できる。
このような金属としては、ニッケル、パラジウム、白金、ルテニウム、およびこれらの合金が好ましい。しかし、第一の燃料極層との熱膨張率の適合性や耐久性の点から、金属粒子と固体電解質粒子との混合粉末または、金属粒子と複合酸化物との混合粉末の焼結体を使用することが特に好ましい。このような金属粒子としては、ニッケル、パラジウム、白金、ルテニウム、およびこれらの合金からなる粒子が特に好ましい。また、固体電解質粒子としては、ジルコニア、セリアを例示できる。特に好ましくは金属粒子がニッケルからなり、固体電解質粒子が安定化または部分安定化ジルコニアからなる。また、金属粒子がニッケルからなり複合酸化物粒子としてニッケルアルミニウム複合酸化物からなる焼結体を使用することが好ましい。
以下、電気化学セルの好適な製造プロセスを中心として、第一および第二の態様に係る発明を更に詳細に説明する。
図1、図2は、本発明の電気化学セル用基板を製造するのに適した製造プロセスの各工程を示す。図3(a)、(b)は、本発明の一実施形態に係る電気化学セル12およびセル用基板7を示す図である。
図1(a)に示すように、第二の燃料極層用グリーン成形体5の主面5a上に、第一の燃料極層用の塗布層15を形成する。次いで、図1(b)に示すように、塗布層15上に、固体電解質膜のグリーン成形体3を積層し、この上に樹脂シート4を積層する。5bはグリーン成形体5の主面であり、5cは側面である。グリーン成形体5、3、樹脂シート4の積層体2の全体を被膜1によって被覆し、コールドアイソスタティックプレスに供する。これによって、積層体2の全表面にわたって均一な圧力が加わる。
あるいは、図1(c)に示すように、固体電解質膜のグリーン成形体3上に第一の燃料極層用塗布層15を成膜し、次いで成形体3および塗布層15を第二の燃料極層用グリーン成形体5に対して積層し、これをコールドアイソスタティックプレスに供することができる。
この例では、第二の態様に係る発明においては、平均粒径1.0μm以下の酸化ニッケル粉末、平均粒径1.0μm以下のジルコニア粉末および平均粒径1.0μm以下のアルミナ粉末を混合し、塗布層15を作製する。
本発明の観点からは、酸化ニッケル粉末の平均粒径は0.8μm以下とすることが好ましく、0.6μm以下とすることが一層好ましい。この下限は特にないが、実用的には例えば0.05μm以上である。
本発明の観点からは、ジルコニア粉末の平均粒径は0.8μm以下とすることが好ましく、0.6μm以下とすることが一層好ましい。この下限は特にないが、実用的には例えば0.05μm以上である。
本発明の観点からは、アルミナ粉末の平均粒径は0.8μm以下とすることが好ましく、0.6μm以下とすることが一層好ましい。この下限は特にないが、実用的には例えば0.05μm以上である。
次いで、得られた加圧成形体から被膜1を剥離し、図2(a)に示す積層体6を得る。次いで、加圧成形体6から樹脂シート4を剥離させ、加圧成形体6を焼結させ、図2(b)に示す電気化学セル用基板7を得る。基板7は、第二の燃料極層8と、固体電解質膜9と、第二の燃料極層8と固体電解質膜9との界面に沿って形成されている第一の燃料極層16とからなる。
電気化学セルを製造する際には、例えば図3(a)に示すように、電気化学セル用基板7の固体電解質層9の表面に,空気極用成形体10を設ける。そして、この成形体10を焼結させることによって、図3(b)に示すように、空気極11を形成し、電気化学セル12を得る。
あるいは、図3(c)に示すように、燃料極20を単一層とし、燃料極20の全体を本発明の燃料極用材料から作製することができる。
燃料極用グリーン成形体や燃料極層用塗布層は、各原料に、有機バインダーと造孔材と水とを混合した混合物からなることが好ましい。この有機バインダーとしては、ポリメチルアクリレート、ニトロセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニールブチラール、メチルセルロース、エチルセルロース、スターチ、ワックス、アクリル酸ポリマー、メタクリル酸ポリマー等を例示することができる。主原料の重量を100重量部としたとき、有機バインダーの添加量は0.5〜5重量部とすることが好ましい。
燃料極用グリーン成形体の成形方法は限定されず、ドクターブレード法、スリップキャスト法、押出成形法、金型プレス成形法など、通常のセラミック成型技術であってよい。燃料極用塗布層の形成方法は限定されず,スクリーン印刷法、ドクターブレード法、スラリーディップ法、スピンコート法、ディップコート法、キャスティング法など公知の膜形成方法が好ましい。
固体電解質膜のグリーン成形体の成形方法は限定されず、ドクターブレード法、ディップ法、押出成形法など、通常のセラミック成形技術であってよい。ドクターブレード法で成形した場合は上記バインダーの他可塑剤としてポリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、ジブチルフタレート等、解膠剤としてグリセリン、オレイン酸、ソルビタントリオール等、溶媒としてトルエン、エタノール、ブタノール等を用いると好ましい。
固体電解質膜のグリーン成形体は、固体電解質膜の主原料に、有機バインダーと水または有機溶媒とを混合した混合物を成形した成形体が好ましい。この有機バインダーとしては、前述のものを使用できる。この主原料の重量を100重量部としたとき、有機バインダーの添加量は0.5〜20重量部とすることが好ましい。
積層体をコールドアイソスタティックプレスする際の圧力は、積層体の各グリーン成形体の密着性を高めるという観点から、500kgf/cm以上、更には1000kgf/cm以上とすることが好ましく、加圧力の上限は、実用的には10tf/cm以下とすることができる。焼成温度は、通常は1000℃〜1500℃とする。
(実験1)
図1、図2を参照しつつ説明した手順に従って、図3(b)に示す電気化学セル12を作製した。
(固体電解質用成形体3の製造)
ナイロン製ポリ容器にボール径10mmのアルミナボールを入れ、3モルイットリア添加ジルコニア(3YSZ)100重量部と溶媒としてトルエン20重量部、エタノール11重量部、ブタノール2重量部を添加してミルの回転数60rpmでボールミル混合をした。その後、この混合物にポリビニルブチラール8重量部、ジブチルフタレート3重量部、トルエン26重量部とエタノール15重量部を加え、ボールミル混合をした。得られたスラリーをドクターブレード法によりポリエチレンテレフタレート製のシート(厚さ100μm)上(樹脂シート4)にシート成形を行い、幅50mm厚さ20μmの3mol%イットリア添加ジルコニア(3YSZ)のグリーン成形体3(固体電解質膜用の成形体)を作製した。
(第一の燃料極層用塗布層15の製造)
酸化ニッケル粉末と8mol%イットリア安定化ジルコニア(8YSZ)粉末とアルミナ粉末を原料とする塗布層は、焼成後、発電時の還元によってニッケル−8YSZ−ニッケルアルミニウム複合酸化物組成の複合材料となる。
平均粒径0.6μm(比表面積6.1m2/g)の酸化ニッケル粉末と平均粒径0.5μm(比表面積8m2/g)の8YSZ粉末と平均粒径0.6μm(比表面積6.8m2/g)のアルミナ粉末を表1に示す組成になるように秤量後、混合した粉末に有機バインダーおよび溶媒を添加してアルミナ乳鉢で混合し、ペースト化した。その後、固体電解質膜用成形体3上にスクリーン印刷をし、第一の燃料極層用塗布層15を形成した。このときのスクリーン印刷の成膜厚さは15μmであった。
(第二の燃料極層用成形体5の成形)
酸化ニッケル粉末とアルミナ粉末を原料とする成形体は焼成後、発電時の還元によってニッケル−ニッケルアルミニウム複合酸化物組成の複合材料となる。
平均粒径1μmの酸化ニッケル粉末と平均粒径1μmのアルミナ粉末をニッケル35体積%、ニッケルアルミニウム複合酸化物65体積%の組成になるように秤量後、有機バインダーおよび水を添加してボールミル中で湿式混合し、混合物を乾燥し、造粒した。この造粒粉末を金型内で成形し、厚さ3mmの第二の燃料極層用成形体5を製造した。
(固体電解質/第一の燃料極層/第二の燃料極層の一体化)
前記作製した固体電解質用成形体3、第一の燃料極層用塗布層15および第二の燃料極層用成形体5を積層した。この積層体を真空パック用フィルム袋によって被覆し、コールドアイソスタティックプレスした(圧力:2ton/cm2 保持時間:1分間)。得られた加圧成形体を型から取り出し、フィルムを剥離させ、加圧成形体を得た。
(加圧成形体の焼成)
この加圧成形体を、空気中、最高温度1400℃で2時間焼成し、積層焼結体7を得た。
(空気極の形成)
平均粒径1μmのランタンマンガナイト粉末100重量部と、アルキルアセタート化ポリビニールアルコール3重量部と、テレビネオール30重量部とをアルミナ乳鉢で混合し、ペースト化した。こうして得た混練物をスクリーン印刷機で塗布し、成膜後乾燥し、温度1250℃で1時間焼成し、空気極11を形成した。
(発電試験)
各例のSOFCについて、初期の発電出力を測定した。具体的には、積層焼結体を発電試験装置にセットした。空気極部分と燃料極部分とに白金メッシュをはさみ、集電した。空気極側に空気を500cc/minで流し、燃料極側に窒素を500cc/min流しながら昇温した。750℃に保持し、燃料極側に水素を500cc/min流し、ガスを置換した。雰囲気が安定した後、0.7Vの通電を行い、10時間経過後の出力(初期出力)を測定した結果を表1に示す。
(結晶相の確認)
別途、結晶相を確認するため、第一の燃料極層用塗布層15、第二の燃料極用成形体5を一体化せず、上記焼成条件で焼成した後、水素雰囲気、750℃で1時間還元処理後冷却した。その後、X線解析装置により測定した結果、第一の燃料極層16は、ニッケル(Ni)とジルコニア(YSZ)とニッケルアルミニウム複合酸化物(NiAl24)とからなっており、第二の燃料極層8は、ニッケル(Ni)とニッケルアルミニウム複合酸化物(NiAl24)の析出を確認した。いずれもAlの未反応の結晶は析出していなかった。
Figure 0004367843
以上の結果より、第一、第二の態様に係る発明の燃料極用材料を用いて燃料極を形成すると、発電性能が著しく向上することが認められた。即ち、実験1−1から1−5までは、高い出力が得られた。実験1−6では、ニッケルアルミニウム複合酸化物が含有されていないが、出力は低下した。実験1−7では、ジルコニアが含有されていないが、やはり出力は低下した。実験1−8では、ジルコニア量が少なく、ニッケルアルミニウム複合酸化物量が多いが、出力は低下した。実験1−9では、ニッケル量が多いが、やはり出力は低下した。
(実験2)
実験2−1、2−2、2−3、2−4においては、実験1−1と同様に図3(b)に示すセル12を製造した。
ただし、燃料極の原料となる酸化ニッケル粉末と8mol%イットリア安定化ジルコニア粉末とアルミナ粉末の平均粒径を変えて燃料極を製造した。第一の燃料極の組成は実験1−1と同じとし、原料粉末の粒径は粉砕時間で制御した。平均粒径は島津製作所製SALD−2000Aで測定した。第二の燃料極層用成形体は平均粒径1μmの酸化ニッケル粉末と平均粒径1μmの8YSZ粉末をニッケル35体積%、ジルコニア複合酸化物65体積%の組成になるように秤量後、有機バインダーおよび水を添加してボールミル中で湿式混合し、混合物を乾燥し、造粒した。この造粒粉末を金型内で成形し、厚さ3mmの第二の燃料極層用成形体を製造した。その後のセルは実験1と同様に調製し、発電試験を行った。測定した結果を表2に示す。
Figure 0004367843
以上の結果より、第一の発明の範囲内の組成においても、出発原料の粒径が細かい燃料極用材料を用いて燃料極を形成すると(実験番号2−1、2−2、2−3)、発電性能が一層著しく向上することが認められた。
(実験3)
実験3−1、3−2、3−3においては、実験1−1と同様にして、図3(b)に示すセル12を製造した。
ただし、第二の燃料極層8は以下のように製造した。すなわち、平均粒径1μmの酸化ニッケル粉末と平均粒径1μmの8mol%イットリア安定化ジルコニア粉末と平均粒径1μmのアルミナ粉末を、表3の組成になるように秤量後、有機バインダーおよび水を添加してボールミル中で湿式混合し、混合物を乾燥し、造粒した。この造粒粉末を金型内で成形し、厚さ3mmのグリーン成形体を製造した。その後は、実験1と同様にしてセル12を製造した。
Figure 0004367843
実験3−1、3−2、3−3においては、固体電解質層に接する第一の燃料極層16が、本発明の燃料極用材料からなっているため、出力は高い。すなわち、第二の燃料極層によらず固体電解質層に接する燃料極が本発明の燃料極材料となっていると発電出力が高くなる。
(実験4)
実験1−1の第二の燃料極層と同様の方法で、図3(c)に示す単一層の燃料極20を作製した。燃料極の組成は、Ni:35体積%、8YSZ:32.5体積%、NiAl:325体積%とした。他は実験1−1と同様にして固体電解質層および空気極層を形成し、図3(c)のセルを得た。このセルについても実験1と同様にして発電試験を行い、同様の結果を得た。
(a)、(b)、(c)は、電気化学セル用基板7の製造プロセスを示す模式図である。 (a)、(b)は、電気化学セル用基板7の製造プロセスを示す模式図である。 (a)は、電気化学セル用基板7上に空気極用のグリーン成形体10を形成した状態を示しており、(b)は、電気化学セル用基板7上に空気極11を形成した状態を示しており、(c)は、燃料極20が単一相からなる電気化学セルを示す模式図である。
符号の説明
1 被膜 2 積層体 3 固体電解質膜用成形体 4 樹脂被膜 5 第二の燃料極層8用の成形体 7 電気化学セル用基板 8 第二の燃料極層 9 固体電解質膜 11 空気極 12 電気化学セル 15 第一の燃料極層16用の塗布層 16 第一の燃料極層 20 単一相からなる燃料極

Claims (5)

  1. ニッケルを30〜40体積%、ジルコニアを25〜40体積%、およびNiAl 2 4 を25〜40体積%からなることを特徴とする、燃料極用材料。
  2. 請求項1記載の燃料極用材料からなる単層の燃料極からなることを特徴とする、燃料極。
  3. 請求項1記載の燃料極用材料からなる第一の燃料極層と、前記燃料極用材料以外の材質からなる第二の燃料極層とを備えていることを特徴とする、燃料極。
  4. 請求項2または3記載の燃料極、固体電解質層および空気極を備えていることを特徴とする、電気化学セル。
  5. 請求項1記載の燃料極材料を製造する方法であって、
    平均粒径1.0μm以下の酸化ニッケル粉末、平均粒径1.0μm以下のジルコニア粉末および平均粒径1.0μm以下のアルミナ粉末を混合し、焼結させることを特徴とする、燃料極材料の製造方法。
JP2004089546A 2004-03-25 2004-03-25 燃料極、電気化学セルおよび燃料極の製造方法 Expired - Lifetime JP4367843B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004089546A JP4367843B2 (ja) 2004-03-25 2004-03-25 燃料極、電気化学セルおよび燃料極の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004089546A JP4367843B2 (ja) 2004-03-25 2004-03-25 燃料極、電気化学セルおよび燃料極の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005276683A JP2005276683A (ja) 2005-10-06
JP4367843B2 true JP4367843B2 (ja) 2009-11-18

Family

ID=35176108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004089546A Expired - Lifetime JP4367843B2 (ja) 2004-03-25 2004-03-25 燃料極、電気化学セルおよび燃料極の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4367843B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4819568B2 (ja) * 2006-05-02 2011-11-24 日本電信電話株式会社 固体酸化物形燃料電池及びその作製方法
JP5270885B2 (ja) * 2007-09-05 2013-08-21 株式会社東芝 固体酸化物電気化学セルの燃料極、その製造方法、及び固体酸化物電気化学セル
JP5637652B2 (ja) * 2008-02-13 2014-12-10 株式会社東芝 電気化学セルならびにその製造方法および運転方法
JP5502365B2 (ja) * 2009-05-15 2014-05-28 日本電信電話株式会社 固体酸化物形燃料電池用ハーフセル、固体酸化物形燃料電池および固体酸化物形燃料電池用ハーフセルの製造方法
JP5631625B2 (ja) * 2009-06-30 2014-11-26 日本碍子株式会社 固体酸化物形燃料電池
JP5596594B2 (ja) * 2010-02-26 2014-09-24 日本電信電話株式会社 固体酸化物形燃料電池セルの燃料極材料,燃料極,固体酸化物形燃料電池セル,および燃料極材料の製造方法
JP6293418B2 (ja) * 2013-03-08 2018-03-14 日本特殊陶業株式会社 固体電解質型燃料電池用電極及び固体電解質型燃料電池セル

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005276683A (ja) 2005-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1768208A2 (en) High performance anode-supported solid oxide fuel cell
EP2495791B1 (en) Fuel cell, cell stack, fuel cell module, and fuel cell device
US9065104B2 (en) Process for manufacturing elementary electrochemical cells for energy- or hydrogen-producing electrochemical systems, in particular of SOFC and HTE type
JPH0748378B2 (ja) 固体電解質燃料電池用空気電極及びこれを有する固体電解質燃料電池
JP2012134122A (ja) 固体酸化物型燃料電池
JP2017191786A (ja) セルおよびセルスタック装置並びに電気化学モジュール、電気化学装置
JP2002175814A (ja) 固体電解質型燃料電池用燃料極の製造方法並びに固体電解質型燃料電池及びその製造方法
JP4820463B2 (ja) 燃料電池セル及び固体酸化物型燃料電池
US20210242482A1 (en) Setter plates and manufacturing methods for ceramic-anode solid oxide fuel cells
JP2007200664A (ja) 固体電解質型燃料電池の製造方法
JP4367843B2 (ja) 燃料極、電気化学セルおよび燃料極の製造方法
JP4462727B2 (ja) 固体電解質形燃料電池セル
US20140291151A1 (en) Method for producing solid oxide fuel cells having a cathode-electrolyte-anode unit borne by a metal substrate, and use of said solid oxide fuel cells
JP3661676B2 (ja) 固体電解質型燃料電池
EP3343682B1 (en) Flat plate-shaped solid oxide fuel cell and cell module comprising same
JP5242840B1 (ja) 燃料電池セル
KR102111859B1 (ko) 고체산화물 연료 전지 및 이를 포함하는 전지 모듈
Nagamori et al. Densification and Cell Performance of Gadolinium‐Doped Ceria (GDC) Electrolyte/NiO–GDC anode Laminates
JP2004303455A (ja) 固体電解質型燃料電池セル
JP5159938B1 (ja) 燃料電池セル
JP2004362849A (ja) 電気化学セル用基板および電気化学セル
JP5520589B2 (ja) 燃料電池セルの製造方法
JP5395295B1 (ja) 燃料電池セル
JP2006059610A (ja) 固体電解質型燃料電池及びその製造方法
KR20120085488A (ko) 고체산화물 연료전지용 고체 전해질, 및 상기 고체전해질을 포함하는 고체산화물 연료전지

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060825

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090529

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090622

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090803

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090821

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090821

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4367843

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120904

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120904

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130904

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term