JPH0317958A - Air electrode material for solid electrolyte fuel cell and solid electrolyte fuel cell - Google Patents

Air electrode material for solid electrolyte fuel cell and solid electrolyte fuel cell

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JPH0317958A
JPH0317958A JP1149412A JP14941289A JPH0317958A JP H0317958 A JPH0317958 A JP H0317958A JP 1149412 A JP1149412 A JP 1149412A JP 14941289 A JP14941289 A JP 14941289A JP H0317958 A JPH0317958 A JP H0317958A
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JP
Japan
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fuel cell
solid electrolyte
air electrode
electrode material
electrolyte fuel
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Application number
JP1149412A
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Japanese (ja)
Inventor
Masashi Mori
昌史 森
Tatsuya Kawada
達也 川田
Masayuki Tokiya
土器屋 正之
Harumi Yokogawa
横川 晴美
Natsuko Sakai
酒井 夏子
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.)
Central Research Institute of Electric Power Industry
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Central Research Institute of Electric Power Industry
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Publication date
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Publication of JPH0317958A publication Critical patent/JPH0317958A/en
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90Selection of catalytic material
    • H01M4/9016Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
    • H01M4/9025Oxides specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC
    • H01M4/9033Complex oxides, optionally doped, of the type M1MeO3, M1 being an alkaline earth metal or a rare earth, Me being a metal, e.g. perovskites
    • 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

Abstract

PURPOSE:To obtain a chemically stable air electrode material of a solid electrolyte fuel cell by using a specific ceramics lanthanum manganate as its main component. CONSTITUTION:A ceramics having (La(1-x)Srx)(Mn(1-y)Cry)O3 type solid solution as its main component, with the amount x, y of substitution that satisfies the expression I. A lanthanum manganate type perovskite oxide comprising strontium and chrome dissolved for substitution in the A site and B site of perovskite structure, respectively. Thus an electrode material provided with the electrode activity of lanthanum manganate and the chemical stability and sintering resistance of lanthanum chromite is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は長時間にわたる高温下での操業においても、焼
結により容易に多孔質を失って電極活性の低下を生ずる
ことのない、固体電解質型燃料電池の空気極に関するも
のである。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention provides a solid electrolyte that does not easily lose its porosity due to sintering and does not cause a decrease in electrode activity even during long-term operation at high temperatures. This relates to the air electrode of type fuel cells.

(従来技術とその解決すべき課題) 固体電解質型燃料電池は、例えば第1図(a)に示す一
部分解傾斜図のように構威されている。即ち平板状の固
体電解質板の両主面に燃料(アノード)極と空気(カソ
ード)極を供給用空間(2a)と空気(酸化剤)供給用
区間(3a)を設けたスペーサ(2)(3)を重合わせ
る。そしてこれをセパレータ(4)(5)を介して単セ
ル(1)とスベーサ(2) (3)からなる単位電池を
他の単位電池と電気的に直列になるように積層すると共
に、第1図中)に示す組立断面図のように各スベーサ(
2)の燃料ガス供給用空間(2a)内にのみ開口する燃
料ガス供給パイプ(6)、およびスペーサ(3)の空気
供給用空間(3a)内にのみ空気供給パイプ(7)を設
ける。そして燃料ガスを各車セル(1)の燃料極に接触
させ、空気を空気極と接触させることにより発電する。
(Prior Art and Problems to be Solved) A solid oxide fuel cell is constructed, for example, as shown in the partially exploded oblique view of FIG. 1(a). That is, a spacer (2) is provided with a space (2a) for supplying a fuel (anode) electrode and an air (cathode) electrode and a section (3a) for supplying air (oxidizing agent) on both main surfaces of a flat solid electrolyte plate. 3) are superimposed. Then, the unit batteries consisting of the single cell (1) and the sublayers (2) and (3) are stacked in electrical series with other unit batteries via separators (4) and (5), and the first Each spacer (
A fuel gas supply pipe (6) that opens only into the fuel gas supply space (2a) of 2) and an air supply pipe (7) that opens only into the air supply space (3a) of the spacer (3) are provided. Then, the fuel gas is brought into contact with the fuel electrode of each vehicle cell (1), and the air is brought into contact with the air electrode, thereby generating electricity.

ところでジルコニアを固体電解質(1)として用いる固
体電解譬型燃料電池においては、その作動温度は100
0゜C以上の高温である。そこで固体電解質(1)の一
面に形成される空気極即ち強い酸化雰囲気で使用される
空気極の形戊材として、ランタンマンガネート系酸化物
、即ち高温の酸化性雰囲気における化学的安定性にすぐ
れるばかりでなく電子伝導性が高く、しかもジルコニア
と熱膨張率の適合性のよい、ランタンマンガネート系酸
化物が好適の材料として考えられ、その粉末或いは有機
酸塩を電解質ジルコニアの膜面に塗布して焼威したのち
、更に電子伝導性を向上するためのアルカリ上類金属を
ドープして、ペロブス力イト構造として使用することが
行われている。
By the way, in a solid electrolyte fuel cell using zirconia as the solid electrolyte (1), its operating temperature is 100°C.
The temperature is higher than 0°C. Therefore, as a forming material for the air electrode formed on one side of the solid electrolyte (1), that is, used in a strong oxidizing atmosphere, lanthanum manganate-based oxide, which has excellent chemical stability in a high-temperature oxidizing atmosphere, is used. Lanthanum manganate-based oxide is considered to be a suitable material because it not only has high electron conductivity but also has a good thermal expansion coefficient compatible with zirconia, and its powder or organic acid salt is applied to the electrolyte zirconia membrane surface. After burning out the material, it is doped with an alkali metal to further improve electronic conductivity, and used as a perovskite structure.

しかしこのアルカリ土類ドープランタンマンガネートペ
口プスカイトは易焼結性であるため、固体電解質型燃料
電池のように1000゜C以上の作動温度のもとに、少
なくとも4万時間以上の長期に亘る使用を要求される場
合には、焼結が進んで電極としての必須要件である多孔
性を早期に失って活性の低下を招く。
However, because this alkaline earth-doped lanthanum manganate peskite is easily sintered, it cannot be used for long periods of at least 40,000 hours at operating temperatures of 1000°C or higher, such as in solid oxide fuel cells. When it is required to be used, sintering progresses and the porosity, which is an essential requirement for an electrode, is quickly lost, leading to a decrease in activity.

またペロブスカイトの所謂AサイトとBサイトの化学量
論比が複雑であって、BサイトのマンガンがAサイトの
ランタンとアルカリ土類に対して不足すると酸化ランタ
ンが析出されて、伝導度の低下や加水分解による崩壊、
更には電解質ジルコニアとの反応によるアルカリ土類ジ
ルコーネート、或いはランタンジルコニウムバイロクロ
アなどの絶縁性物質の生戒などの不都合を招く。またマ
ンガンを過剰に用いて化学的安定性を高めようとすると
、ますます焼結性が高まり多孔性を喪失し易くなる。
In addition, the stoichiometric ratio of the so-called A site and B site of perovskite is complex, and if the manganese at the B site is insufficient compared to the lanthanum and alkaline earth at the A site, lanthanum oxide will precipitate, leading to a decrease in conductivity. disintegration due to hydrolysis,
Furthermore, it causes inconveniences such as the use of insulating materials such as alkaline earth zirconate or lanthanum zirconium virochlore due to reaction with electrolyte zirconia. Furthermore, if an attempt is made to increase the chemical stability by using an excessive amount of manganese, the sinterability will further increase and the porosity will be easily lost.

これに加えてこのアルカリ土頚金属ドープランタンマン
ガネートの易焼結性は、固体電解質型燃料電池の製作工
程において多大の困難をもたらす。
In addition, the easy sinterability of this alkaline earth metal-doped lanthanum manganate poses great difficulties in the manufacturing process of solid oxide fuel cells.

即ち単セル製作時における空気極の形威に当たっては、
アルカリ土類金属ドーブランタンマンガネートを電解質
ジルコニアの一面に塗布したのち、焼結する手段がとら
れるが、この際焼結による多孔性の喪失を避けるため、
その焼付温度を1200″C以下、好ましくは1000
゜C以下で行う必要がある。
In other words, regarding the shape of the air electrode during single cell production,
After applying alkaline earth metal doped lanthanum manganate to one surface of the electrolyte zirconia, sintering is performed, but in this case, in order to avoid loss of porosity due to sintering,
The baking temperature should be 1200″C or less, preferably 1000″C or less.
It is necessary to carry out the test at a temperature below °C.

しかし、アルカリ土類金属ドープランタンマンガネート
膜の形戊に当たって、焼結済みの膜を積層して例えば加
圧焼結する方法、或いは構成膜と焼結前のグリーン膜を
相互に付着させて積層焼結する方法などの何れの方法を
とっても、焼結時の温度は1400’C以上、好ましく
はI450゜C以上であることが必要とされる。このた
めアルカリ土類金属ドーブランタンマンガネートは焼結
して多孔性を喪失するため、空気極として使用し得ない
ものとなる。
However, when forming an alkaline earth metal-doped lanthanum manganate film, there are two methods: stacking sintered films and, for example, pressure sintering, or stacking constituent films and unsintered green films by adhering them to each other. Regardless of the sintering method used, the temperature during sintering must be 1400°C or higher, preferably 1450°C or higher. For this reason, alkaline earth metal-doped lanthanum manganate is sintered and loses its porosity, making it unusable as an air electrode.

(発明の目的) 本発明の目的とするところは前記のような高温における
長期間の使用においても、製造時における焼結工程にお
いても多孔性を失うことの少ない空気極用ランタンマン
ガネートを提供し、近時クリーンなローカル電源として
の関心が高まりつつある。固体電解質型燃料電池の具体
化を前進させるにある。
(Objective of the Invention) The object of the present invention is to provide a lanthanum manganate for air electrodes that does not lose its porosity even during long-term use at high temperatures and during the sintering process during manufacturing. Recently, interest as a clean local power source has been increasing. The aim is to advance the realization of solid oxide fuel cells.

(課題を解決するための本発明の手段)本発明者等は易
焼結性のランタンマンガネート系ペロブスカイト酸化物
の焼結を防止し、長期使用に耐える電極とするためには
、難焼結性のジルコニア或いはランタンクロマイト粒子
にランタンマンガネートを混合し、これにより得られた
難焼結性の粒子上にランタンマンガネートを塗布コート
することが焼結防止上有効な方法であるのではないかと
考え鋭意研究を重ねた。その結果ランタンクロマイトを
混合した場合、従来知られていない焼結防止にすぐれた
作用をもつ全く新しいタイプのストロンチウムクロムド
ープランタンマンガネートを見出すことができた。本発
明はこの知見にもとづいてなされたものである。ランタ
ンクロマイトはランタンマンガネートと同様に電子伝導
性があり、酸化雰囲気のみならず還元雰囲気においても
安定である。そこで従来から燃料電池のセバレー夕、或
いはMHD発電の電極材として研究されて来たが、燃料
電池用電極としては電極活性が低いため重視されなかっ
た。
(Means of the Invention for Solving the Problems) The present inventors have discovered that in order to prevent sintering of easily sinterable lanthanum manganate-based perovskite oxides and to make electrodes that can withstand long-term use, An effective method for preventing sintering may be to mix lanthanum manganate with oxidized zirconia or lanthanum chromite particles and coat the resulting hard-to-sinter particles with lanthanum manganate. I thought about it and did a lot of research. As a result, we were able to discover a completely new type of strontium chromium-doped lanthanum manganate that, when mixed with lanthanum chromite, has an excellent effect on preventing sintering that was previously unknown. The present invention has been made based on this knowledge. Like lanthanum manganate, lanthanum chromite has electronic conductivity and is stable not only in an oxidizing atmosphere but also in a reducing atmosphere. Therefore, it has been studied as an electrode material for fuel cell electrodes or MHD power generation, but it has not been given much importance as an electrode for fuel cells because of its low electrode activity.

しかるに本発明者による研究によれば、従来のAサイト
だけにアルカリ土類金属が置換固定しているものに比べ
て、ペロブスカイト構造のAサイトにストロンチウム,
Bサイトにクロムが置換固溶した本発明のランタンマン
ガネート系ペロブスカイト酸化物である(La(1−x
)Srx)(Mn(I  V).C ry) 0 3系
固溶体は、ランタンマンガネートの電極活性とランタン
クロマイトの化学的安定性および難焼結性を備えた電極
材として好適なものであることが検出され、前記目的は
次の組戒をもたせることにより達威されることが明らか
にされた。
However, according to research conducted by the present inventors, strontium, strontium, and
This is a lanthanum manganate-based perovskite oxide of the present invention in which chromium is substituted as a solid solution at the B site (La(1-x
) Srx) (Mn(IV).C ry) 0 3-based solid solution is suitable as an electrode material having the electrode activity of lanthanum manganate and the chemical stability and sinterability of lanthanum chromite. was detected, and it was revealed that the above purpose could be achieved by having the following set of precepts.

(1) (La(1−x)Srx)(Mn(1−y)C
ry)O=系固溶体を主成分とするセラミックスであっ
て、かつ置換Nx.yを次式(1)としたランタンマン
ガネート空気極材によって達成でき、 (2)またこの空気極材による空気極を備えた固体電解
質型燃料電池により達戒できる。
(1) (La(1-x)Srx)(Mn(1-y)C
ry) Ceramics mainly composed of O= system solid solution, and substituted Nx. This can be achieved using a lanthanum manganate air electrode material in which y is expressed by the following formula (1), and (2) it can also be achieved using a solid electrolyte fuel cell equipped with an air electrode made of this air electrode material.

第2図は焼結性の指標となる収縮率とクロムの置換量y
との関係例図、第3図は組或と1500″Cにおける焼
結による収縮率の関係例図であって、これらは次の要領
により製作されたペレットによるものである。
Figure 2 shows shrinkage rate and chromium substitution amount y, which are indicators of sinterability.
FIG. 3 is a diagram showing an example of the relationship between the shrinkage rate due to sintering at 1500''C and the shrinkage rate of the assembly, and these are based on pellets manufactured in the following manner.

硝酸ランタン(La(No:+)+)、硝酸ストロンチ
ウム(SrN○3)、硝酸マンガン(M n ( N 
0 3) Z)および硝酸クロム(Cr(N Oi)i
)の水溶液を所定の割合で採取して混合し、4倍当量以
上のシュウ酸エタノール溶液中に滴下する。このときク
ロムは共沈せず、そのままホットプレート上で蒸発乾固
する。そこで得られた固体を500″Cで5時間加熱し
て有機物を燃焼させる。そしてその残査をよく粉砕混合
したのち、1250゜Cで、5時間加熱して焼威して生
戒物を粉砕する。そして得られた粉末をlltor/c
Jで加圧成形して直径4 0 mm ,厚さ2〜3叩の
ペレットを作り、これを1500゜Cのもとに5時間焼
成したものである。
Lanthanum nitrate (La(No:+)+), strontium nitrate (SrN○3), manganese nitrate (M n (N
0 3) Z) and chromium nitrate (Cr(N Oi)i
) are collected at a predetermined ratio, mixed, and added dropwise to a 4-fold equivalent or more oxalic acid ethanol solution. At this time, chromium is not co-precipitated and is evaporated to dryness on a hot plate. The resulting solid is heated at 500°C for 5 hours to burn off the organic matter.Then, the residue is thoroughly ground and mixed, and then heated at 1250°C for 5 hours and burned to crush the organic matter. Then, the obtained powder is lltor/c
Pellets with a diameter of 40 mm and a thickness of 2 to 3 mm were made by pressure molding using J, and the pellets were fired at 1500°C for 5 hours.

第2図から明らかなようにCrをBサイトに0.1モル
程度置換するだけで著しい焼結性の低下が見られる。し
かしこれ以上の領域(0.1< y <0.4モル)で
は置換量を増加させても焼結性の低下は殆ど見られない
As is clear from FIG. 2, even by substituting about 0.1 mole of Cr at the B site, a significant decrease in sinterability is observed. However, in the range beyond this range (0.1 < y < 0.4 mol), even if the amount of substitution is increased, there is hardly any decrease in sinterability.

また本来La(Mn(1  y)Cry)Ozは絶縁体
であるので、空気極として用いるに当たってはその導電
率を向上させなければならない。そこでこの観点から更
に詳し<x,yの組戒範囲における焼結性と導電率を調
べたものが第3図.第4図の結果である。第3図から明
らかなようにO < x <0.3.0< y<0.2
の組戒範囲の焼結性は、x,  yの組威範囲の上方部
(斜線部)において特に低い。また第3図の組或範囲に
おける導電率は第4図に示す導電率と焼或温度との関係
図において、本発明の導電率を示す曲線(2)( L 
ao. II S rO. zMno. q C ro
. 10,)のように、従来のものを示す曲線(1) 
(Lao.,Sro.zMnoi)に近いものとなる。
Furthermore, since La(Mn(1 y)Cry)Oz is originally an insulator, its electrical conductivity must be improved when used as an air electrode. From this point of view, Figure 3 shows a more detailed investigation of the sinterability and conductivity in the range of x, y. The results are shown in Figure 4. As is clear from Figure 3, O < x < 0.3.0 < y < 0.2
The sinterability of the range of x and y is particularly low in the upper part (shaded area) of the range of x and y. In addition, the electrical conductivity in a certain range of the set shown in FIG. 3 is determined by the curve (2) (L
ao. II S rO. zMno. q C ro
.. Curve (1) showing the conventional one, like 10,)
(Lao., Sro.zMnoi).

またこの結果は曲線(1)(2)(3)からCrの置換
量が多くなればなる程導電率の低下すことを示している
。なお曲線(3)はLa6.ISro.zMno.eC
ro.z○3の場合でありy≧0.2の場合では導電率
の急激な低下を生ずる。
The results also show from curves (1), (2), and (3) that as the amount of Cr substitution increases, the electrical conductivity decreases. Note that curve (3) is La6. ISro. zMno. eC
ro. In the case of z○3, and in the case of y≧0.2, a rapid decrease in electrical conductivity occurs.

従って導電率を満足させながら実用的な焼結性を得るに
はほぼ収縮率が10%以下であることが必要である。な
お前記(1)式においてx+2y  はこの焼結性が変
化する領域を分ける直線式であり、X<0.25の0.
25はx+2yの直線と置換量Xの軸との交点(y =
 O )+ y <0.12の0.12はx+2yの直
線と置換量yの軸との交点(X=O)によって与えられ
る。
Therefore, in order to obtain practical sinterability while satisfying electrical conductivity, it is necessary that the shrinkage rate be approximately 10% or less. In the above equation (1), x+2y is a linear equation that divides the region where the sinterability changes, and 0.2y where X<0.25.
25 is the intersection of the x+2y straight line and the substitution amount X axis (y =
0.12 of O ) + y < 0.12 is given by the intersection (X=O) of the x+2y straight line and the axis of the displacement amount y.

しかし従来のものでは以上の実験と同じ1500″C5
時間の焼或では収縮して殆ど多孔性を喪失する。
However, the conventional one is 150″C5, which is the same as in the above experiment.
Over time, it shrinks and loses most of its porosity.

この本発明固溶体がなにゆえ空気極材として好適なもの
であるかは現在のところその詳細は不明であるが、以下
にもとづくものであると考えられる. 本発明による上記固溶体はイオン半径の関係からAサイ
トのランタンにストロンチウムが置換し、Bサイトのマ
ンガンにクロムが置換していると考えられる。xlによ
る解析では、クロムの置換量が少ない間はロンボヘドラ
ルのランタン,マンガンと同じペロブスカイト構造をと
っている。一方A, Bサイトが置換されていないLa
LnO3ではLaとMnは共に3価である。しかしAサ
イトに2価のアルカリ土類金属が置換するとMnイオン
の一部は4価に酸化されるが、酸化されない3価のMn
は2価のアルカリ土類イオンのためにAサイトの格子欠
陥を生じて非化学論組或となりうる。
The details of why the solid solution of the present invention is suitable as an air electrode material are currently unknown, but it is thought to be based on the following. In the above-mentioned solid solution according to the present invention, it is considered that strontium is substituted for lanthanum at the A site and chromium is substituted for manganese at the B site due to the ionic radius. According to xl analysis, while the amount of chromium substitution is small, it has the same perovskite structure as rhombohedral lanthanum and manganese. On the other hand, La where A and B sites are not replaced
In LnO3, both La and Mn are trivalent. However, when the A site is substituted with a divalent alkaline earth metal, some Mn ions are oxidized to tetravalent Mn ions, but trivalent Mn that is not oxidized
may be in a non-stoichiometric configuration due to the presence of divalent alkaline earth ions, which may cause lattice defects at the A site.

このため電子伝導度が増加し、また格子欠陥のためにカ
チオンの移動も速くなって焼結性もよくなるものと考え
られる。
It is thought that this increases the electronic conductivity, and that cations move faster due to lattice defects, resulting in better sinterability.

即ち、Crが一部Mnに置換されたとすると、Crの高
分子価はMnのそれよりも安定であるため、Aサイトの
格子欠陥が生じにくくなり、これによりカチオンの移動
が妨げられて焼結し難くなるものと思われる。
That is, if Cr is partially substituted with Mn, the polymeric value of Cr is more stable than that of Mn, so lattice defects at the A site are less likely to occur, and this prevents cation movement and leads to sintering. It seems that it will be difficult to do.

またBサイトにMnとCrが混在するため、結晶構造も
ランタンマンガネートのオルソロンビクよりロンボヘド
ラルに変わり、これにより結晶構造の歪みが増加してカ
チオンの移動を生ずるものと考えられる。またこれに加
えてAサイトにLaとアルカリ土類金属、BサイトにM
nとCrが混在し、それらの原子価が異なるため電気伝
導性も良好になると考えられる。
Furthermore, since Mn and Cr coexist at the B site, the crystal structure changes from orthorhombic to rhombohedral in lanthanum manganate, which is thought to increase distortion of the crystal structure and cause cation migration. In addition to this, La and alkaline earth metals are present at the A site, and M at the B site.
It is thought that the electric conductivity is also good because n and Cr are mixed and have different valences.

(発明の効果) 以上から本発明によれば化学的に安定した空気極材が得
られる。従って固体電解質型燃料電池の製作に当たって
、空気極のジルコニア電解質への焼付温度が燃料極のジ
ルコニア電解質への焼付温度によって制約されることが
なくなり、ジルコニアやランタンクロマイトセパレータ
、Ni  Zr02サーメット燃料極と共焼結するよう
な温度でも焼付けうる。従って、製作温度条件が緩和さ
れ、製作コストの大幅な低減が可能になる。また難焼結
性をもつことから、第1図に説明した固体電解質型燃料
電池用空気極として適用することにより、多孔賞の喪失
による活性低下の少ない燃料電池の実現が可能となる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, a chemically stable air electrode material can be obtained. Therefore, when producing a solid oxide fuel cell, the temperature at which the air electrode is baked into the zirconia electrolyte is no longer restricted by the temperature at which the fuel electrode is baked into the zirconia electrolyte, and it is possible to use the same temperature as the zirconia, lanthanum chromite separator, and Ni Zr02 cermet fuel electrode. Can be baked at temperatures that would cause sintering. Therefore, manufacturing temperature conditions are relaxed and manufacturing costs can be significantly reduced. Furthermore, since it has sinterability, by applying it as an air electrode for a solid electrolyte fuel cell as shown in FIG. 1, it becomes possible to realize a fuel cell with less reduction in activity due to loss of porosity.

6B 第1図6B Figure 1

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)(b)は平板固体電解質型燃料電池の部分
分解斜視図および組立断面図、第2図,第3図はストロ
ンチウムークロムドープランタンクロマイトについての
組或と収縮率の関係図、第4図は本発明空気極材料によ
る図である。 (1)・・・単セル、 (2)(3)・・・スペーサ、
 (2a)・・・燃料ガス供給空間、(3a)・・・酸
化剤供給空間、(4)(5)・・・セパレータ、 (6
)・・・燃料ガス供給パイプ、(7)・・・酸化剤供給
パイプ。
Figures 1 (a) and (b) are a partially exploded perspective view and assembled sectional view of a flat solid oxide fuel cell, and Figures 2 and 3 are relationship diagrams of assembly and shrinkage rate for strontium-chromium-doped lantern chromite. , FIG. 4 is a diagram using the air electrode material of the present invention. (1)...Single cell, (2)(3)...Spacer,
(2a)...fuel gas supply space, (3a)...oxidizer supply space, (4)(5)...separator, (6
)... Fuel gas supply pipe, (7)... Oxidizer supply pipe.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)(La(1−x)Srx)(Mn(1−y)Cr
y)O_3系を主成分とするセラミックスランタンマン
ガネートであり、上記x,yの値が 0<x+2y<0.25 x<0.25 y<0.12 であることを特徴とする固体電解質型燃料電池用空気極
材料。
(1) (La(1-x)Srx)(Mn(1-y)Cr
y) A solid electrolyte type ceramic lanthanum manganate mainly composed of O_3 system, characterized in that the values of x and y are 0<x+2y<0.25 x<0.25 y<0.12. Air electrode material for fuel cells.
(2)固体電解質板の両主面に燃料極と空気極を配した
単セルをスペーサ,セパレータを介して積層した固定電
解質型燃料電池において、前記空気極が(La(1−x
)Srx)(Mn(1−y)Cry)O_3系を主成分
とするセラミックスランタンマンガネートであって、上
記x,yの値が 0<x+2y<0.25 x<0.25 y<0.12 である空気極材料で形成されていることを特徴とする固
体電解質型燃料電池。
(2) In a fixed electrolyte fuel cell in which single cells in which a fuel electrode and an air electrode are arranged on both main surfaces of a solid electrolyte plate are stacked via a spacer and a separator, the air electrode is (La(1-x
)Srx)(Mn(1-y)Cry)O_3-based ceramic lanthanum manganate as a main component, wherein the values of x and y are 0<x+2y<0.25 x<0.25 y<0. 12. A solid oxide fuel cell characterized in that it is formed of an air electrode material.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06280199A (en) * 1992-01-17 1994-10-04 Nippon Paper Ind Co Ltd Base material for release paper
JP2005535084A (en) * 2002-08-01 2005-11-17 ザ・ユニバーシティ・コート・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・セント・アンドリューズ Perovskite-based fuel cell electrodes and membranes

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