JP6332348B2 - 固体電解質積層体、固体電解質積層体の製造方法及び燃料電池 - Google Patents
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Description
詳しくは、燃料極内における燃料ガスの流動抵抗が低く、大量の燃料ガスを燃料極に作用させることができる固体電解質積層体及び固体電解質積層体の製造方法に関する。
これにより、100℃〜1000℃における平均熱膨張率を5×10−61/K〜9.8×10−61/Kに設定することが可能となる。
たとえば、上記LSCとして、La0.6Sr0.4CoOxで表わされる市販品を採用できる。また、上記LSCFとして、La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8Oxで表される既知の材料を採用することができる。
2 固体電解質層
3 第1の電極層(アノード電極層)
3a 接合層
3b 多孔質層
4 第2の電極層(カソード電極層)
Claims (9)
- 固体電解質層と、この固体電解質層の一側に積層して設けられた第1の電極層と、他側に積層して設けられた第2の電極層とを備える固体電解質積層体であって、
少なくとも燃料極を構成する上記第1の電極層は、上記固体電解質層に接合された細孔を備える接合層と、上記接合層に一体的に積層形成されるとともに連続気孔を有する多孔質層とを備え、
上記接合層と上記多孔質層とが金属又は金属合金から形成され、
上記多孔質層は、外殻と、中空又は/及び導電性を有する芯部とからなる骨格を備え、上記骨格が一体的に連続する3次元網目構造を構成しており、
上記外殻がメッキ層又はコーティング層から形成され、
上記多孔質層の気孔率が90%以上であり、
上記接合層の気孔率が10%以上、40%以下である、固体電解質積層体。 - 上記固体電解質層が、プロトン導電性の固体電解質から形成されているとともに、
上記第1の電極層がアノード電極として機能する、請求項1に記載の固体電解質積層体。 - 上記接合層の厚みが100μm以上、1000μm以下である、請求項1又は請求項2に記載の固体電解質積層体。
- 上記接合層が、Ni−Fe合金から形成されているとともに、
上記多孔質層は、Ni多孔質体又はNi−Fe合金多孔質体から形成されている、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の固体電解質積層体。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の固体電解質積層体の製造方法であって、
固体電解質層と、この固体電解質層の一側に積層して設けられた上記接合層と、他側に積層して設けられた第2の電極層とを備える積層体を製造する工程と、
上記接合層に、上記多孔質層を積層形成する多孔質層形成工程とを含む、固体電解質積層体の製造方法。 - 上記多孔質層形成工程は、金属多孔質体を上記接合層に還元接合することにより行われる、請求項5に記載の固体電解質積層体の製造方法。
- 上記多孔質層形成工程は、金属多孔質体を上記接合層に拡散接合することにより行われる、請求項5に記載の固体電解質積層体の製造方法。
- 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載された複数の固体電解質積層体を、インターコネクタを介して積層して構成される、燃料電池。
- 請求項8に記載の燃料電池において、上記多孔質層が燃料ガス流動路を構成している、燃料電池。
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