JPH02295068A - 固体電解質型燃料電池 - Google Patents
固体電解質型燃料電池Info
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- JPH02295068A JPH02295068A JP1114807A JP11480789A JPH02295068A JP H02295068 A JPH02295068 A JP H02295068A JP 1114807 A JP1114807 A JP 1114807A JP 11480789 A JP11480789 A JP 11480789A JP H02295068 A JPH02295068 A JP H02295068A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
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- H01M8/1246—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte the electrolyte consisting of oxides
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は固体電解質型燃料電池の固体電解質体に関す
る。
る。
従来の固体酸化物型燃料電池の電解質は、イットリア（
Ｙ２０３）添加のジルコニア（ ＺｒＯｚ ）が主に使
われていた。しかしＹ２０ ３添７１［］ Ｚｒ０２は
、電気伝導度が通常の運転温度の１０００℃では約４８
ｓｍ−’と余り高くなく、燃料電池内部の抵抗損失低減
のため０．０５〜Ｑ．３ ｆｉｌｍと非常に薄いことが
必要であった。
Ｙ２０３）添加のジルコニア（ ＺｒＯｚ ）が主に使
われていた。しかしＹ２０ ３添７１［］ Ｚｒ０２は
、電気伝導度が通常の運転温度の１０００℃では約４８
ｓｍ−’と余り高くなく、燃料電池内部の抵抗損失低減
のため０．０５〜Ｑ．３ ｆｉｌｍと非常に薄いことが
必要であった。
しかしながら燃料電池の大きさが１００ｄ程度と小さい
時は電解質板の太きさも１００〜１５０１角と小さいの
で、０．１ａ１程度でも独立した板を形成し、ハンドリ
ングに耐えることが出来るが、燃料電池が実用規模の１
セル数１０ＯＡを取れる大きさとなると、電解質板の太
きさも１０００ ｄ以上と大きくなり、０、１ ’ＩＩ
Ｉｓ程度の厚さでは電解質板をノ・ンドリンクすること
が困難であった。そこでジルコニアよりも電気伝導度の
大きなセリア系固体電解質を用いてハンドリング容易な
肉厚固体電解質体を使用することが考えられた。セリア
糸固体ｔＳ質体は１０００゜Ｃにおいて１００〜４００
Ｓ−α の電気伝導度を有する。しかしながらセリア系
固体電解質はアノードにおいて還元性ふん囲気下で還元
される上、カソード分極が大きいという問題があった。
時は電解質板の太きさも１００〜１５０１角と小さいの
で、０．１ａ１程度でも独立した板を形成し、ハンドリ
ングに耐えることが出来るが、燃料電池が実用規模の１
セル数１０ＯＡを取れる大きさとなると、電解質板の太
きさも１０００ ｄ以上と大きくなり、０、１ ’ＩＩ
Ｉｓ程度の厚さでは電解質板をノ・ンドリンクすること
が困難であった。そこでジルコニアよりも電気伝導度の
大きなセリア系固体電解質を用いてハンドリング容易な
肉厚固体電解質体を使用することが考えられた。セリア
糸固体ｔＳ質体は１０００゜Ｃにおいて１００〜４００
Ｓ−α の電気伝導度を有する。しかしながらセリア系
固体電解質はアノードにおいて還元性ふん囲気下で還元
される上、カソード分極が大きいという問題があった。
この発明は上述の点に鑑みてなされ、その目的はセリア
系固体電解質につきアノードにおける還元性とカソード
における分極特性の改善を図り製作容易な固体電解質型
燃料電池を得ることにある。
系固体電解質につきアノードにおける還元性とカソード
における分極特性の改善を図り製作容易な固体電解質型
燃料電池を得ることにある。
上述の目的はこの発明によれは固体電解質体にアノード
およびカソードの電極を配してなる固体電解質型燃料電
池において、セリア糸固体竃解質２の表面にジルコニア
系固体電解質層１，３を設けた固体電解質体を備えるこ
とにより達成される。
およびカソードの電極を配してなる固体電解質型燃料電
池において、セリア糸固体竃解質２の表面にジルコニア
系固体電解質層１，３を設けた固体電解質体を備えるこ
とにより達成される。
ジルコニア系固体電解質層はイオンプレーテイング，プ
ラズマ浴射等の方法で形成することができる。
ラズマ浴射等の方法で形成することができる。
ジルコニア系固体電解質層を設けると還元性ふん囲気が
直接的にセリア系固体電解質に接触せず、その還元が防
止される。またジルコニア糸固体屯解質層上にカソード
を設けることができるのでカソード分極が少なくなる。
直接的にセリア系固体電解質に接触せず、その還元が防
止される。またジルコニア糸固体屯解質層上にカソード
を設けることができるのでカソード分極が少なくなる。
ジルコニア糸固体亀解質層は厚さが薄いから固体鼠解質
体の導電性には大きな影＃を与えない。
体の導電性には大きな影＃を与えない。
次にこの発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図はこの発明の実施例に係る円板状固体電解個体を
示し、２はセリア系固体電解質、１，３はジルコニア固
体電解質層である。固体電解質体の両主面には、アメー
ドとカソードがそれぞれ形成される。このような固体電
解質休は以下のようにして調製することができる。セリ
ア系固体電解質としてサマリア（ Ｓｍ２０３）をドー
グしたセリア（ Ｃｅ０２ ） ｏ．ｓ （ Ｓｍ Ｏ
＋．ｓ ） ０．２を用いることができる。
示し、２はセリア系固体電解質、１，３はジルコニア固
体電解質層である。固体電解質体の両主面には、アメー
ドとカソードがそれぞれ形成される。このような固体電
解質休は以下のようにして調製することができる。セリ
ア系固体電解質としてサマリア（ Ｓｍ２０３）をドー
グしたセリア（ Ｃｅ０２ ） ｏ．ｓ （ Ｓｍ Ｏ
＋．ｓ ） ０．２を用いることができる。
セリア系固体電解質２はドクターブレード法で成型後１
３００゜Ｃで５ｈ焼成される。焼成厚は０．５隨である
。ジルコニア系固体電解質層１，３はイオンブレーテイ
ング法で０．０１１１１厚に形成される。イオンプレー
テイング後８００゜Ｃで１ｈアニールしてジルコニアの
結晶性を高める。
３００゜Ｃで５ｈ焼成される。焼成厚は０．５隨である
。ジルコニア系固体電解質層１，３はイオンブレーテイ
ング法で０．０１１１１厚に形成される。イオンプレー
テイング後８００゜Ｃで１ｈアニールしてジルコニアの
結晶性を高める。
この発明によれは固体［解質体にアノードおよびカソー
ドの′！！Ｃ極を配してなる固体電解質型燃料電池にお
いて、セリア系固体電解質の表面にジルコニア系固体電
解質層を設けた固体電解質体を備えるのでセリア系固体
電解質はアノードにおいて還元性ふん囲気により還元を
受けることがなく、またカソードにおいてはカソード分
極が低減する。
ドの′！！Ｃ極を配してなる固体電解質型燃料電池にお
いて、セリア系固体電解質の表面にジルコニア系固体電
解質層を設けた固体電解質体を備えるのでセリア系固体
電解質はアノードにおいて還元性ふん囲気により還元を
受けることがなく、またカソードにおいてはカソード分
極が低減する。
ジルコニア系固体電解質層は薄く形成されるのでセリア
系固体電解質の電気伝導性によって固体電解質体の抵抗
が決まる。このようにして、特性に優れ、機械的に丈夫
な肉厚の固体電解質体が得られる結果、製造容易な固体
亀解質型燃料電池が得られる。
系固体電解質の電気伝導性によって固体電解質体の抵抗
が決まる。このようにして、特性に優れ、機械的に丈夫
な肉厚の固体電解質体が得られる結果、製造容易な固体
亀解質型燃料電池が得られる。
第１図はこの発明の実施例に係る固体車解質体を示す断
面図である。 １，３ ・ジルコニア系固体電解質層、２ ・セリア系
固体電解質。
面図である。 １，３ ・ジルコニア系固体電解質層、２ ・セリア系
固体電解質。
Claims (1)
- １）固体電解質体にアノードおよびカソードの電極を配
してなる固体電解質型燃料電池において、セリア系固体
電解質の表面にジルコニア系固体電解質層を設けた固体
電解質体を備えることを特徴とする固体電解質型燃料電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1114807A JPH02295068A (ja) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | 固体電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1114807A JPH02295068A (ja) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | 固体電解質型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02295068A true JPH02295068A (ja) | 1990-12-05 |
Family
ID=14647183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1114807A Pending JPH02295068A (ja) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | 固体電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02295068A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997013731A2 (de) * | 1995-10-12 | 1997-04-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochtemperatur-brennstoffzelle mit wenigstens einer elektrisch isolierenden schicht und verfahren zum herstellen einer hochtemperatur-brennstoffzelle |
| WO2005015675A3 (en) * | 2003-07-15 | 2005-11-03 | Rolls Royce Plc | A solid oxide fuel cell |
| JP2011181262A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Kyocera Corp | 固体電解質形燃料電池セル |
-
1989
- 1989-05-08 JP JP1114807A patent/JPH02295068A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997013731A2 (de) * | 1995-10-12 | 1997-04-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochtemperatur-brennstoffzelle mit wenigstens einer elektrisch isolierenden schicht und verfahren zum herstellen einer hochtemperatur-brennstoffzelle |
| WO1997013731A3 (de) * | 1995-10-12 | 1997-07-03 | Siemens Ag | Hochtemperatur-brennstoffzelle mit wenigstens einer elektrisch isolierenden schicht und verfahren zum herstellen einer hochtemperatur-brennstoffzelle |
| WO2005015675A3 (en) * | 2003-07-15 | 2005-11-03 | Rolls Royce Plc | A solid oxide fuel cell |
| US7399546B2 (en) | 2003-07-15 | 2008-07-15 | Rolls-Royce Plc | Solid oxide fuel cell |
| JP2011181262A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Kyocera Corp | 固体電解質形燃料電池セル |
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