JP5635446B2

JP5635446B2 - 伝導性材料

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Publication number: JP5635446B2
Application number: JP2011092043A
Authority: JP
Inventors: 裕介大幸; 智士山西; 矢澤　哲夫; 哲夫矢澤; 井関　淳一; 淳一井関
Original assignee: Hyogo Prefectural Government; Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Hyogo Prefectural Government; Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2031-04-18
Also published as: JP2012224490A

Description

本発明は、伝導性材料に関し、具体的には、高いプロトン伝導性又はプロトン・電子混合伝導性を有し、中温域で動作可能であり、且つ緻密な構造を有する伝導性材料に関する。

燃料電池は、発電効率の理論値が高く、また廃熱も利用可能であるため、最新鋭の火力発電等と比較して、二酸化炭素を大幅に削減できると共に、十分な電気、熱の供給が可能である。また、家庭用、車載用等の小規模発電用途としては、パーフルオロアルキルスルホン酸系ポリマー（登録商標Ｎａｆｉｏｎ）等を使用した固体高分子燃料電池が注目されている。しかし、現在のところ、上記の固体高分子燃料電池は、動作温度が８０℃前後と低いため、発電効率が低い（〜３３％程度）という問題がある（特許文献１参照）。

また、リン酸形燃料電池は、実用化に至っているが、動作温度が２００℃程度であり、また製造コストが高いという問題がある。さらに、固体酸化物形燃料電池は、動作温度が１０００℃前後と非常に高いため、燃料電池の構成部材に安価なステンレス等を使用できないという問題がある。このような事情から、２００〜５００℃の中温域で良好に動作可能な燃料電池が求められている。なお、５００℃程度まで燃料電池の動作温度を上昇できれば、発電効率と熱利用効率を合計した場合に、約８０％の総合効率達成も可能であると言われている。

特開２００２−０９７２７２号公報

Ｔ．Ｎｏｒｂｙ、ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＩｏｎｉｃｓ、１２５、１、１９９０阿部良弘、ＮＥＷＧＬＡＳＳ、Ｖｏｌ．１２、Ｎｏ．３、１９９７、ｐ２８

５００℃程度まで動作温度を上昇させるには、当該温度域で高いプロトン伝導性又は酸素イオン伝導性を示す電解質の開発が不可欠になる。しかし、２００〜５００℃の中温域において、実用的な電気伝導度を有する伝導性材料は未だに報告されていないのが実情である（非特許文献１参照）。

このような状況の下、プロトン伝導体として、ＳｎＰ₂Ｏ₇結晶が注目されている。ＳｎＰ₂Ｏ₇結晶は、岩塩型構造を有しており、ＳｎＯ₆八面体とＰＯ₄四面体が連なった構造を有している。この結晶中の４価のＳｎの一部を３価のカチオンで置換すると、プロトン伝導性を高めることができる。また、ＳｎＰ₂Ｏ₇結晶は、中温域、無加湿で動作可能であり、更にはプロトン輸率が１である。このため、ＳｎＰ₂Ｏ₇結晶は、燃料電池の電解質材料として有望である。しかし、ＳｎＰ₂Ｏ₇結晶は、難焼結性であるため、緻密化し難い性質を有している。このため、ＳｎＰ₂Ｏ₇結晶は、成膜性に劣り、また燃料ガスのリークを発生させ易いという欠点を有する。

また、Ｓｎ_2.5Ｐ₃Ｏ₁₂結晶は、中温域でプロトン・電子混合伝導性を有するため、電子電導性が要求される電極材料に適用可能である。しかし、Ｓｎ_2.5Ｐ₃Ｏ₁₂結晶も、難焼結性であるため、緻密化し難い性質を有している。このため、Ｓｎ_2.5Ｐ₃Ｏ₁₂結晶は、電極材料に不向きである。

そこで、本発明は、高いプロトン伝導性又はプロトン・電子混合伝導性を有すると共に、中温域で動作可能であり、しかも緻密な構造を有する伝導性材料を創案することを技術的課題とする。

本発明者等は、鋭意研究の結果、特定成分の含有量を所定範囲に規制すれば、上記技術的課題を解決し得ることを見出し、本発明として、提案するものである。すなわち、本発明の伝導性材料は、組成として、下記成分換算のモル％表示で、ＳｎＯ₂ ３．５〜２５％、Ｐ₂Ｏ₅ １２〜４０％、ＳｉＯ₂ １０〜５０％、Ｂ₂Ｏ₃ １〜４０％、Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｇａ₂Ｏ₃＋Ｉｎ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃（Ａｌ₂Ｏ₃、Ｇａ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、及びＹ₂Ｏ₃の合量）０．１〜１０％を含有することを特徴とする。

上記のように、各成分の含有量を規制すれば、ガラス化が可能になると共に、結晶化処理を行うと、所望の結晶（ＳｎＰ₂Ｏ₇結晶、Ｓｎ_2.5Ｐ₃Ｏ₁₂結晶等）を析出させることも可能になる。また、緻密化、薄膜化が容易になり、更には燃料ガスのリークを防止し易くなる。その結果、高いプロトン伝導性又はプロトン・電子混合伝導性を有すると共に、中温域で動作可能であり、しかも緻密な構造を有する伝導性材料を得ることができる。

特に、結晶中の４価のＳｎの一部を３価のカチオン（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｙ）で置換すると、電荷補償のためのホールが形成される。このホールと水分子が反応することにより、プロトンが生成して、プロトン伝導性を高めることができる。

第二に、本発明の伝導性材料は、ＳｎＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｇａ₂Ｏ₃＋Ｉｎ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃（ＳｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｇａ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、及びＹ₂Ｏ₃の合量）の含有量が６〜３５モル％であることが好ましい。

第三に、本発明の伝導性材料は、モル比（Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｇａ₂Ｏ₃＋Ｉｎ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃）／ＳｎＯ₂が０．０８〜２．０であることが好ましい。このようにすれば、溶解性が低下する事態を防止した上で、プロトン伝導性を高め易くなる。

第四に、本発明の伝導性材料は、結晶化ガラスであることが好ましい。このようにすれば、ガラスマトリクス中に所望の結晶（ＳｎＰ₂Ｏ₇結晶、Ｓｎ_2.5Ｐ₃Ｏ₁₂結晶等）を析出させることが可能になり、緻密化、薄膜化、膜の均一化が容易になる。

第五に、本発明の伝導性材料は、ＳｎＰ₂Ｏ₇結晶が析出していることが好ましい。このようにすれば、プロトン伝導性が向上する。

第六に、本発明の伝導性材料は、Ｓｎ_2.5Ｐ₃Ｏ₁₂結晶が析出していることが好ましい。このようにすれば、プロトン・電子混合伝導性を付与することが可能になる。

第七に、本発明の伝導性材料は、プロトン伝導性又はプロトン・電子混合伝導性を有することが好ましい。

第八に、本発明の伝導性材料は、５００℃における電気伝導率が１０^-6.0Ｓ／ｃｍ以上であることが好ましい。

第九に、本発明の伝導性材料は、燃料電池に用いることが好ましい。

第十に、本発明の伝導性材料は、８００℃以上の溶融工程を経て作製されてなることが好ましい。

第十一に、本発明の伝導性材料は、８００℃以上の結晶化工程を経て作製されてなることが好ましい。

実施例の試料Ｎｏ．３について、溶融、成形後の試料をＸＲＤ測定した結果を示すデータである。実施例の試料Ｎｏ．３について、溶融、成形後の試料を８００℃で結晶化処理した後にＸＲＤ測定した結果を示すデータである。実施例の試料Ｎｏ．３について、溶融、成形後の試料を９００℃で結晶化処理した後にＸＲＤ測定した結果を示すデータである。実施例の試料Ｎｏ．１について、交流導電率、直流導電率を測定した結果を示すデータである。実施例の試料Ｎｏ．２について、交流導電率、直流導電率を測定した結果を示すデータである。実施例の試料Ｎｏ．３について、交流導電率、直流導電率を測定した結果を示すデータである。実施例の試料Ｎｏ．４について、交流導電率、直流導電率を測定した結果を示すデータである。実施例の試料Ｎｏ．５について、交流導電率、直流導電率を測定した結果を示すデータである。実施例の試料Ｎｏ．６について、交流導電率、直流導電率を測定した結果を示すデータである。

本発明の伝導性材料は、組成として、下記成分換算のモル％表示で、ＳｎＯ₂ ３．５〜２５％、Ｐ₂Ｏ₅ １２〜４０％、ＳｉＯ₂ １０〜５０％、Ｂ₂Ｏ₃ １〜４０％、Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｇａ₂Ｏ₃＋Ｉｎ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃ ０．１〜１０％を含有することを特徴とする。上記のように、各成分の含有範囲を限定した理由を以下に示す。なお、以下の含有範囲の説明において、％表示はモル％を指す。

ＳｎＯ₂は、所望の結晶（ＳｎＰ₂Ｏ₇結晶、Ｓｎ_2.5Ｐ₃Ｏ₁₂結晶等）を析出させるための成分であり、その含有量は３．５〜２５％、好ましくは５〜２３％である。ＳｎＯ₂の含有量が少な過ぎると、電気伝導率が低下し易くなる。一方、ＳｎＯ₂の含有量が多過ぎると、原料バッチが溶解し難くなり、ガラスを作製し難くなる。

Ｐ₂Ｏ₅は、所望の結晶（ＳｎＰ₂Ｏ₇結晶、Ｓｎ_2.5Ｐ₃Ｏ₁₂結晶等）を析出させるための成分であり、その含有量は１２〜４０％、好ましくは１５〜３５％である。Ｐ₂Ｏ₅の含有量が少な過ぎると、電気伝導率が低下し易くなる。一方、Ｐ₂Ｏ₅の含有量が多過ぎると、耐水性が低下し易くなる。

モル比ＳｎＯ₂／Ｐ₂Ｏ₅を所定範囲に規制すると、析出結晶を制御し易くなる。具体的には、ＳｎＰ₂Ｏ₇結晶を単相で析出させて、プロトン伝導性を高めたい場合、モル比ＳｎＯ₂／Ｐ₂Ｏ₅を０．１５〜１．６、０．３〜０．８、特に０．５〜０．８に規制することが好ましい。Ｓｎ_2.5Ｐ₃Ｏ₁₂結晶を析出させて、プロトン・電子混合伝導性を付与したい場合、モル比ＳｎＯ₂／Ｐ₂Ｏ₅を０．１５〜１．６、０．８〜１．６、特に１．１〜１．６に規制することが好ましい。

ＳｉＯ₂は、ネットワークフォーマーであると共に、化学的耐久性を高める成分であり、その含有量は１０〜５０％、好ましくは２０〜５０％、より好ましくは２５〜４５％である。ＳｉＯ₂の含有量が少な過ぎると、成膜し難くなり、また化学的耐久性が低下し易くなる。一方、ＳｉＯ₂の含有量が多過ぎると、電気伝導率が低下し易くなると共に、粘度が不当に上昇して、溶融、成形が困難になる。

Ｂ₂Ｏ₃は、溶融性を高める成分であり、その含有量は１〜４０％、好ましくは１０〜３０％、より好ましくは１０〜２５％である。Ｂ₂Ｏ₃の含有量が少な過ぎると、粘度が不当に上昇して、溶融、成形が困難になる。一方、Ｂ₂Ｏ₃の含有量が多過ぎると、化学的耐久性が低下し易くなる。

Ａｌ₂Ｏ₃、Ｇａ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃は、結晶化工程等で３価のカチオンがＳｎと同形置換されることにより、プロトン伝導性を高める成分である。Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｇａ₂Ｏ₃＋Ｉｎ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃の含有量は０．１〜１５％、好ましくは１〜１２％、より好ましくは２〜１０％、更に好ましくは３〜１０％、特に好ましくは３〜７％である。Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｇａ₂Ｏ₃＋Ｉｎ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃の含有量が少な過ぎると、電気伝導率が低下し易くなる。一方、Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｇａ₂Ｏ₃＋Ｉｎ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃の含有量が多過ぎると、粘度が不当に上昇して、溶融、成形が困難になる。なお、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｇａ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃の含有量は、それぞれ１〜１２％、２〜１０％、３〜１０％、特に３〜７％が好ましい。また、原料コストの関係から、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｇａ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃の中でＡｌ₂Ｏ₃が最も好ましい。

モル比（Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｇａ₂Ｏ₃＋Ｉｎ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃）／ＳｎＯ₂は０．０８〜２．０が好ましい。モル比（Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｇａ₂Ｏ₃＋Ｉｎ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃）／ＳｎＯ₂が小さ過ぎると、３価のカチオンの割合が少なくなって、プロトン伝導率が低下し易くなる。一方、モル比（Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｇａ₂Ｏ₃＋Ｉｎ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃）／ＳｎＯ₂が大き過ぎると、原料バッチが溶解し難くなり、ガラスを作製し難くなる。

モル比Ａｌ₂Ｏ₃／ＳｎＯ₂は０．０８〜２．０が好ましい。モル比Ａｌ₂Ｏ₃／ＳｎＯ₂が小さ過ぎると、３価のカチオンの割合が少なくなって、プロトン伝導率が低下し易くなる。一方、モル比Ａｌ₂Ｏ₃／ＳｎＯ₂が大き過ぎると、原料バッチが溶解し難くなり、ガラスを作製し難くなる。

上記成分以外にも、以下の成分を添加してもよい。

粘度調整、熱的安定性を高めるために、ＺｎＯを添加してもよい。ＺｎＯの含有量は０〜２５％、０〜２０％、０〜１０％、特に１〜６％が好ましい。

粘度調整のために、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯを添加してもよい。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの含有量は、それぞれ０〜５％、特に０〜２％が好ましい。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの含有量が多過ぎると、電気伝導率が低下し易くなる。

化学的耐久性を高めるために、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｌａ₂Ｏ₃を添加してもよい。ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｌａ₂Ｏ₃の含有量は、それぞれ０〜５％が好ましい。

清澄剤として、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＳＯ₃、Ｃｌを添加してもよい。Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＳＯ₃、Ｃｌの含有量はそれぞれ０〜２％、特に０〜１％が好ましい。

本発明の趣旨を逸脱しない限り、その他の成分を２０％まで添加してもよい。

本発明の伝導性材料において、５００℃における電気伝導率は１０^-6.0Ｓ／ｃｍ以上、１０^-5.5Ｓ／ｃｍ以上、特に１０^-5.0Ｓ／ｃｍ以上が好ましい。このようにすれば、２００〜５００℃の中温域における燃料電池に適用し易くなる。

本発明の伝導性材料において、プロトンの輸率は０．７以上、０．８以上、特に０．９以上が好ましい。このようにすれば、プロトン伝導の割合が上昇するため、燃料電池の電解質材料に適用し易くなる。

本発明の伝導性材料を製造する方法を例示する。まず上記の組成となるように、各種原料を調合する。次に、得られた原料バッチを溶融炉に投入し、加熱溶融した後、得られた溶融ガラスを成形装置に供給し、溶融ガラスを薄板状等に成形する。成形後に、必要に応じて、徐冷処理を行う。続いて、所定の温度で再加熱して、結晶化処理を行うことにより、ガラス中にＳｎＰ₂Ｏ₇結晶、Ｓｎ_2.5Ｐ₃Ｏ₁₂結晶等を析出させる。

溶融ガラスの成形方法として、種々の成形方法を採用することができる。例えば、ロールアウト法、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウンドロー法、フロート法、リドロー法等の成形方法を採用することができる。これらの成形方法であれば、溶融ガラスを薄板状に成形することができる。

本発明の伝導性材料は、８００℃以上、特に９００℃以上の溶融工程を経て作製されてなることが好ましい。このようにすれば、緻密で均一な膜を作製し易くなり、水素、メタノール、酸素等の燃料ガスのクロスオーバーを抑制し易くなる。

本発明の伝導性材料は、８００℃以上、特に９００℃以上の結晶化工程を経て作製されてなることが好ましい。このようにすれば、所望の結晶（ＳｎＰ₂Ｏ₇結晶、Ｓｎ_2.5Ｐ₃Ｏ₁₂結晶等）が析出し易くなる。

以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。なお、以下の実施例は単なる例示である。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。

表１は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜１３）を示している。

次のようにして、各試料を調製した。まず表中の組成となるように原料を調合し、原料バッチを得た。次に、得られた原料バッチをアルミナ坩堝に投入し、１６００℃で２時間溶融した後、溶融ガラスをカーボン板の上に流し出して、板状に成形した。続いて、このガラス板を６００℃に保持した電気炉内に保持して、徐冷処理を行った。その後、９００℃、１５時間の条件で再加熱して、結晶化処理を行った。最後に、１．５ｃｍ×１．０ｃｍ×１．５ｍｍ厚に加工した後、研磨紙（＃１００、＃４００、＃２０００の順序）で表面を研磨した。得られた各試料について、ＸＲＤ、プロトンの輸率、交流導電率、及び直流導電率を測定した。その結果を表１に示す。

各試料につき、ＸＲＤで析出結晶を同定した。その結果を表１に示す。なお、ＸＲＤは、各試料を粉砕した上で、粉末Ｘ線回折装置で測定し、電圧３０ＫＶ、電流値１５ｍＡでＣｕターゲットにより発生したＸ線を用いて、２θ＝１０〜８０°の範囲、０．５°／分で測定した。

次のようにして、プロトンの輸率を測定した。まず各試料の一方の表面にＰｔをスパッタしＰｔ電極を形成した。次に、相対する他方の表面を参照側として水素１体積％雰囲気にした。続いて、一方の表面側（Ｐｔ電極側）の水素分圧を変えた時の起電力を測定した。最後に、Ｎｅｒｎｓｔの式に基づく直線の傾きにより、プロトンの輸率を算出した。

交流導電率は、各試料の表面にＡｇペーストによりＡｇ電極を形成した後、交流インピーダンス法にて測定した値であり、室温の水にバブリングさせたアルゴンガス（水蒸気を含む）を流しながら測定した値である。また、直流導電率も、各試料の表面にＡｇペーストによりＡｇ電極を形成した後、直流法にて測定した値であり、室温の水にバブリングさせたアルゴンガス（水蒸気を含む）を流しながら測定した値である。なお、測定温度は、５００℃、６００℃、７００℃とした。

図１は、実施例の試料Ｎｏ．３について、溶融、成形後の試料をＸＲＤ測定した結果を示すデータである。図１によると、実施例の試料Ｎｏ．３は、結晶化処理する前段階でアモルファスであったことが分かる。図２は、実施例の試料Ｎｏ．３について、溶融、成形後の試料を８００℃で結晶化処理した後にＸＲＤ測定した結果を示すデータである。図２によると、８００℃の結晶化処理でＳｎＰ₂Ｏ₇結晶が僅かに析出したことが分かる。図３は、実施例の試料Ｎｏ．３について、溶融、成形後の試料を９００℃で結晶化処理した後にＸＲＤ測定した結果を示すデータである。図３によると、９００℃の結晶化処理でＳｎＰ₂Ｏ₇結晶が単相で析出したことが分かる。また、図３のＸＲＤパターンは、ＳｎＰ₂Ｏ₇結晶（文献値）のＸＲＤパターンよりも、ＸＲＤピークが高角度側に若干シフトしていた。この事実は、ＳｎＰ₂Ｏ₇結晶中の４価のＳｎの一部が３価のＡｌで置換されたことを示している。図４は、実施例の試料Ｎｏ．１について、交流導電率、直流導電率を測定した結果を示すデータである。図５は、実施例の試料Ｎｏ．２について、交流導電率、直流導電率を測定した結果を示すデータである。図６は、実施例の試料Ｎｏ．３について、交流導電率、直流導電率を測定した結果を示すデータである。図７は、実施例の試料Ｎｏ．４について、交流導電率、直流導電率を測定した結果を示すデータである。図８は、実施例の試料Ｎｏ．５について、交流導電率、直流導電率を測定した結果を示すデータである。図９は、実施例の試料Ｎｏ．６について、交流導電率、直流導電率を測定した結果を示すデータである。なお、交流導電率と直流導電率が略等しい場合は電子伝導体、交流導電率の方が高い場合はイオン伝導体であると簡易判断することができる。

表１、図１〜９から明らかなように、試料Ｎｏ．１〜１３は、組成が所定範囲内に規制されているため、ガラスマトリクス中にＳｎＰ₂Ｏ₇結晶又はＳｎ_2.5Ｐ₃Ｏ₁₂結晶が析出しており、プロトン伝導性又はプロトン・電子混合伝導性を有していた。

例えば、試料Ｎｏ．３は、プロトンの輸率がほぼ１であるため、良好なプロトン伝導体である。試料Ｎｏ．２は、不純物相が析出しているため、プロトンの輸率が１より小さかったが、プロトンの輸率が０．７程度であるため、プロトン・電子混合伝導性を有する。試料Ｎｏ．４〜６は、Ｓｎ_2.5Ｐ₃Ｏ₁₂が析出しているため、プロトンの輸率が１より小さかったが、プロトンの輸率が０．７程度であるため、プロトン・電子混合伝導性を有する。

なお、試料Ｎｏ．１〜１３については、マスフロメータを用いた窒素ガス透過試験及びヘリウムガス透過試験において、室温でガスリークが認められなかった。

本発明の伝導性材料は、燃料電池用途だけでなく、センサー用途、リチウムイオン電池用途に適用することも可能である。なお、本発明の伝導性材料を粉末状に加工した後、耐熱性高分子に分散させて、使用に供してもよい。

Claims

組成として、下記成分換算のモル％表示で、ＳｎＯ_２３．５〜２５％、Ｐ_２Ｏ_５１２〜４０％、ＳｉＯ_２１０〜５０％、Ｂ_２Ｏ_３１〜４０％、Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｇａ_２Ｏ_３＋Ｉｎ_２Ｏ_３＋Ｙ_２Ｏ_３０．１〜１０％を含有する結晶化ガラスからなる伝導性材料であって、
前記結晶化ガラスにＳｎＰ _２Ｏ _７結晶とＳｎ _２．５Ｐ _３Ｏ _１２結晶の少なくとも一方が析出していることを特徴とする伝導性材料。
ＳｎＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｇａ_２Ｏ_３＋Ｉｎ_２Ｏ_３＋Ｙ_２Ｏ_３の含有量が６〜３５モル％であることを特徴とする請求項１に記載の伝導性材料。
モル比（Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｇａ_２Ｏ_３＋Ｉｎ_２Ｏ_３＋Ｙ_２Ｏ_３）／ＳｎＯ_２が０．０８〜２．０であることを特徴とする請求項１又は２に記載の伝導性材料。
プロトン伝導性又はプロトン・電子混合伝導性を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の伝導性材料。
５００℃における電気伝導率が１０^−６．０Ｓ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の伝導性材料。
燃料電池に用いることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の伝導性材料。
８００℃以上の溶融工程を経て作製されてなることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の伝導性材料。
８００℃以上の結晶化工程を経て作製されてなることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の伝導性材料。