JP5814060B2 - 金属支持型固体酸化物形燃料電池用セル、それを用いた固体酸化物形燃料電池 - Google Patents
金属支持型固体酸化物形燃料電池用セル、それを用いた固体酸化物形燃料電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5814060B2 JP5814060B2 JP2011216598A JP2011216598A JP5814060B2 JP 5814060 B2 JP5814060 B2 JP 5814060B2 JP 2011216598 A JP2011216598 A JP 2011216598A JP 2011216598 A JP2011216598 A JP 2011216598A JP 5814060 B2 JP5814060 B2 JP 5814060B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- support
- fuel cell
- solid oxide
- oxide fuel
- 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 - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Description
(金属支持型固体酸化物形燃料電池用セルの製造)
<金属支持体>
材質がAlとTiを含むフェライト系ステンレス鋼で、貫通孔数が1600/inch2 (250/cm 2 )、支持体直径が120mmφ、支持体厚さが250μm、隔壁厚さが30μmで、隔壁表面に高さが3μm以上の突起が1cm2あたり平均113個/形成されている市販のメタルハニカムを、金属支持体として用意した。該突起は、ハニカムを解体して、超深度カラー3D形状測定顕微鏡(キーエンス社製、品番:VK−9500)を用い、隔壁表面プロファイルの形状解析により形状測定した。
次いで、市販の平均粒径2.5μmのNiOと、市販の平均粒径0.6μmの10モル%スカンジア1モル%セリア安定化ジルコニア微粉末(10Sc1CeSZ)と平均粒径37μmの10Sc1CeSZ粗粉末との混合粉末(組成比:NiO/微10Sc1CeSZ/粗10Sc1CeSZ=60/20/20質量%)を、イソプロパノールに混合し、撹拌して、粉末濃度が25%の溶射材粉末スラリーを作製した。
次いで、前記微10Sc1CeSZ粉末100質量部に、メタクリレート系共重合体(分子量:85000、ガラス転位温度:−8℃)からなるバインダーを固形分で15質量部を加えて、混練することにより電解質スラリーを調製した。該スラリーを前記燃料極層にスクリーン印刷したのち、支持体側は窒素ガスを流通させながら1400℃において3時間焼成することによって、上記燃料極層の上部に電解質層を形成した。形成された電解質層の厚みは15μmであった。
次いで、平均粒径0.5μmのランタンコバルトフェライト粉末(組成:La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3−x)を、10質量%のエチルセルロースを添加したα−テルピネオールに混合し、撹拌して、空気極ペーストを作製した。このとき、得られたペースト中のランタンコバルトフェライト粉末の含有量は、65質量%であった。次いで、スクリーン印刷法を用いて電解質層の表面に空気極層を成膜して、窒素ガス雰囲気中900℃で焼成して空気極を形成し、金属支持型固体酸化物形燃料電池用セルを得た。
作製した金属支持型固体酸化物形燃料電池用セルおよび金属支持体のみを、窒素ガス雰囲気の焼成炉に載置し、室温から800℃までの昇温・降温を20回繰り返した。800までの昇温時間は2時間に、800℃から室温までの降温時間は5時間に設定した。冷熱サイクルに曝した後のセルおよび金属支持体を定盤の上に載置して、その平面度を前記と同様にして算出した。また、目視で支持体と燃料極層との界面状態を観察した。
結果を表1に記す。
(金属支持型固体酸化物形燃料電池用セルの製造)
<金属支持体>
実施例1と同様の材質で、貫通孔数が900/inch2 (140/cm 2 )、支持体直径が120mmφ、支持体厚さが250μm、隔壁厚さが30μmで、隔壁表面に高さが5μm以上の突起が、1cm2あたり平均88個形成されている市販のメタルハニカムを、金属支持体として用意した。なお、メタルハニカムの前記隔壁表面と突起には、市販の平均粒径0.5μmのNiO粉末のスラリーを被覆処理されている。また、実施例1と同様にして平面度を測定すると、15μmであった。
実施例1と同様の方法で、燃料極層を形成させた。
<電解質層の形成>
実施例1と同様の方法で、電解質層を形成させた。
平均粒径3.0μmのランタンコバルトフェライト粉末(組成:La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3−x)を2−プロパノールに混合し、撹拌して、粉末濃度が25%の溶射材粉末スラリーを作製した。次いで、実施例1の燃料極層形成用スラリーに代えて、空気極層形成用溶射材粉末スラリーとすること以外は、燃料極層の形成と同様の方法で、高速フレーム溶射を行い、電解質層の表面に空気極層を形成させ、金属支持型固体酸化物形燃料電池用セルを得た。
実施例1で得た金属支持型固体酸化物形燃料電池用セルに代えて、前記で得た金属支持型固体酸化物形燃料電池用セルを用いること以外は、実施例1と同様の方法で行った。また金属支持体も同様に冷熱サイクル評価をおこない、平面度を算出した。
結果を表1に記す。
<金属支持体>
隔壁表面に突起が形成されていないこと以外は実施例1と全く同様のメタルハニカムを金属支持体として用意した。また、実施例1と同様にして平面度を測定すると、10μmであった。
実施例1と同様の方法で、燃料極層を形成させた。
<電解質層の形成>
実施例1と同様の方法で、電解質層を形成させた。
<空気極層の形成>
実施例1と同様の方法で、空気極層を形成させ、金属支持型固体酸化物形燃料電池用セルZを得た。
実施例1で得た金属支持型固体酸化物形燃料電池用セルに代えて、金属支持型固体酸化物形燃料電池用セルを用いること以外は、実施例1と同様の方法で行った。
また、金属支持体も同様に冷熱サイクル評価を行い、平面度を算出した。
結果を表1に記す。
Claims (4)
- 金属隔壁から構成され、複数の貫通孔を備えたハニカム構造を有する支持体(A)上に、燃料極(B)と、固体電解質(C)および空気極(D)とが(B)、(C)、(D)の順序で配置された金属支持型燃料電池セルであって、前記支持体(A)の貫通孔数が100〜2000/inch2 (15〜310/cm 2 )の範囲で、該支持体高さが100〜2000μm、該金属隔壁厚さが10〜1000μmの範囲であり、該金属隔壁表面に該表面1cm2当たり平均88個以上の高さが1μm以上である突起が形成されていることを特徴とする金属支持型固体酸化物形燃料電池用セル。
- 金属隔壁から構成され、複数の貫通孔を備えたハニカム構造を有する支持体(A)上に、燃料極(B)と、固体電解質(C)および空気極(D)とが(D)、(C)、(B)の順序で配置された金属支持型燃料電池セルであって、前記支持体(A)の貫通孔数が100〜2000/inch2 (15〜310/cm 2 )の範囲で、該支持体高さが100〜2000μm、該金属隔壁厚さが10〜1000μmの範囲であり、該金属隔壁表面に該表面1cm2当たり平均88個以上の高さが1μm以上である突起が形成されていることを特徴とする金属支持型固体酸化物形燃料電池用セル。
- 前記ハニカム構造を有する支持体(A)の金属隔壁表面、および/または、前記突起の表面が、酸化物で被覆されている請求項1〜2のいずれかの項に記載の固体酸化物形燃料電池用セル。
- 請求項1〜3のいずれかの項に記載の固体酸化物形燃料電池用セルを用いることを特徴とする固体酸化物形燃料電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011216598A JP5814060B2 (ja) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | 金属支持型固体酸化物形燃料電池用セル、それを用いた固体酸化物形燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011216598A JP5814060B2 (ja) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | 金属支持型固体酸化物形燃料電池用セル、それを用いた固体酸化物形燃料電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013077446A JP2013077446A (ja) | 2013-04-25 |
JP5814060B2 true JP5814060B2 (ja) | 2015-11-17 |
Family
ID=48480770
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011216598A Expired - Fee Related JP5814060B2 (ja) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | 金属支持型固体酸化物形燃料電池用セル、それを用いた固体酸化物形燃料電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5814060B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI763812B (zh) * | 2017-03-31 | 2022-05-11 | 日商大阪瓦斯股份有限公司 | 電化學裝置、能源系統、及固態氧化物型燃料電池 |
-
2011
- 2011-09-30 JP JP2011216598A patent/JP5814060B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013077446A (ja) | 2013-04-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5607903B2 (ja) | インターコネクト用バリア皮膜、関連装置及び形成方法 | |
EP2398103B1 (en) | Fuel cell | |
JP7250910B2 (ja) | セル、セルスタック装置、モジュール及びモジュール収容装置 | |
JP3317523B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
JP5814061B2 (ja) | 金属支持型固体酸化物形燃料電池用セル、それを用いた固体酸化物形燃料電池 | |
US20120021330A1 (en) | Electrode material and solid oxide fuel cell containing the electrode material | |
US8304136B2 (en) | Solid oxide fuel cell and solid oxide fuel cell bundle | |
Zhou et al. | Novel architectured metal-supported solid oxide fuel cells with Mo-doped SrFeO3− δ electrocatalysts | |
JP5843678B2 (ja) | 金属支持型固体酸化物形燃料電池用セル、それを用いた固体酸化物形燃料電池 | |
TW201131875A (en) | Assembly for a fuel cell and method for the production thereof | |
US11522202B2 (en) | Alloy member, cell stack, and cell stack device | |
JP2015191810A (ja) | 固体酸化物形燃料電池用アノード支持基板及び固体酸化物形燃料電池用セル | |
JP5199218B2 (ja) | 固体酸化物燃料電池およびその製造方法 | |
JP2018055913A (ja) | 集電部材および固体酸化物形燃料電池セルユニット | |
JP5814060B2 (ja) | 金属支持型固体酸化物形燃料電池用セル、それを用いた固体酸化物形燃料電池 | |
JP2013077448A (ja) | 金属支持型固体酸化物形燃料電池用セル、それを用いた固体酸化物形燃料電池 | |
JP6063597B1 (ja) | 燃料電池のスタック構造体 | |
WO2018167889A1 (ja) | 電気化学セル用酸素極および電気化学セル | |
JP6088949B2 (ja) | 燃料電池単セルおよびその製造方法 | |
JP6359157B2 (ja) | 積層体及び電気化学デバイス | |
JP2011198758A (ja) | 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 | |
JP6924568B2 (ja) | 集電部材および固体酸化物形燃料電池セルユニット | |
JP7135419B2 (ja) | 多孔質焼結体 | |
WO2024201640A1 (ja) | 電気化学セル | |
JP6134086B1 (ja) | 電気化学セル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140704 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150203 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150325 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150707 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20150716 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150731 |
|
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: 20150901 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150917 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5814060 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |