JPH03223161A - ジルコニア固体電解質 - Google Patents
ジルコニア固体電解質Info
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- JPH03223161A JPH03223161A JP2017345A JP1734590A JPH03223161A JP H03223161 A JPH03223161 A JP H03223161A JP 2017345 A JP2017345 A JP 2017345A JP 1734590 A JP1734590 A JP 1734590A JP H03223161 A JPH03223161 A JP H03223161A
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- Japan
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- stabilized zirconia
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- cubic
- zirconia
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- Pending
Links
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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
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
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
本発明（戴 固体電解質型燃料電池 水蒸気重縁酸素ポ
ンプ、酸素センサなどの電気化学装置・デバイスに用い
るジルコニア固体電解質に関すム従来の技術 従来のこの種の電気化学装置・デバイスにおいて（よ
ジルコニア固体電解質として立方晶のイツトリア安定化
ジルコニアが多用されていも 立方晶のイツトリア安定
化ジルコニアは１０００℃で約１０−’Ｓ−ｃｍ−’と
いう高い導電率を示し 還元雰囲気にも強いという優れ
た特性を有している。
ンプ、酸素センサなどの電気化学装置・デバイスに用い
るジルコニア固体電解質に関すム従来の技術 従来のこの種の電気化学装置・デバイスにおいて（よ
ジルコニア固体電解質として立方晶のイツトリア安定化
ジルコニアが多用されていも 立方晶のイツトリア安定
化ジルコニアは１０００℃で約１０−’Ｓ−ｃｍ−’と
いう高い導電率を示し 還元雰囲気にも強いという優れ
た特性を有している。
そして例えば高温固体電解質型燃料電池において用いる
場合、固体電解質粉末スラリーを基体に塗布・焼成して
作製した罠 溶射により作製したＡテープキャスティン
グにより作製した膜などの形で一般に用いられていも 立方晶イツトリア安定化ジルコニアは還元雰囲気に強い
優れた酸素イオン導電性固体電解質であるたべ その優
れた特性を生かして前記電気化学デバイスへの応用が盛
んに行われている。
場合、固体電解質粉末スラリーを基体に塗布・焼成して
作製した罠 溶射により作製したＡテープキャスティン
グにより作製した膜などの形で一般に用いられていも 立方晶イツトリア安定化ジルコニアは還元雰囲気に強い
優れた酸素イオン導電性固体電解質であるたべ その優
れた特性を生かして前記電気化学デバイスへの応用が盛
んに行われている。
発明が解決しようとする課題
しかしその反献 機械的強度が低いために機械的ストレ
スや熱衝撃に弱い欠点があり、大面積の厚・薄膜や焼結
体の作製が困難であるという問題点を有していａ 本発明（上 上記問題点を解決することを目的とすム 課題を解決するための手段 本発明１；Ｌ 正方晶安定化ジルコニアを立方晶安定
化ジルコニアに添加混合することを解決しようとする。
スや熱衝撃に弱い欠点があり、大面積の厚・薄膜や焼結
体の作製が困難であるという問題点を有していａ 本発明（上 上記問題点を解決することを目的とすム 課題を解決するための手段 本発明１；Ｌ 正方晶安定化ジルコニアを立方晶安定
化ジルコニアに添加混合することを解決しようとする。
作用
機械的強度の優れた正方晶安定化ジルコニアを導電特性
の優れた立方晶安定化ジルコニアに添加混合することに
より、固体電解質としての導電特性や耐還元性を損なう
ことなく機械的強度を高めることができる。
の優れた立方晶安定化ジルコニアに添加混合することに
より、固体電解質としての導電特性や耐還元性を損なう
ことなく機械的強度を高めることができる。
実施例
以下、本発明の一実施例を説明する。先ず、立方晶イツ
トリア安定化ジルコニア（８ｍｏ１％Ｙ２Ｏ３）の粉末
（平均粒径約２μｍ）と正方晶イツトリア安定化ジルコ
ニア（３ｍｏ１％Ｙ ｔ Ｏｓ ）の繊維（直径約３μ
亀 長さ約３ｍｍ）を重量比で７＝３の割合で混合した
スラリーを調製し テープキャスティング法によって固
体電解質シートを作製した 比較のた敦 正方晶イツト
リア安定化ジルコニア繊維に代えて立方晶イツトリア安
定化ジルコニア繊維（同寸法）を混合したシート、およ
び繊維を混合していない立方晶イツトリア安定化ジルコ
ニアシートをそれぞれ作製し丸 シート寸法はそれぞれ
５０ｘ５０ｘＯ，５ｍｍである。
トリア安定化ジルコニア（８ｍｏ１％Ｙ２Ｏ３）の粉末
（平均粒径約２μｍ）と正方晶イツトリア安定化ジルコ
ニア（３ｍｏ１％Ｙ ｔ Ｏｓ ）の繊維（直径約３μ
亀 長さ約３ｍｍ）を重量比で７＝３の割合で混合した
スラリーを調製し テープキャスティング法によって固
体電解質シートを作製した 比較のた敦 正方晶イツト
リア安定化ジルコニア繊維に代えて立方晶イツトリア安
定化ジルコニア繊維（同寸法）を混合したシート、およ
び繊維を混合していない立方晶イツトリア安定化ジルコ
ニアシートをそれぞれ作製し丸 シート寸法はそれぞれ
５０ｘ５０ｘＯ，５ｍｍである。
このようにして作製したシート（各５枚）の機械的安定
性を以下のようにして評価した シート両端面を低熱膨
張セラミックス製治具に固定して水平にセットし 空気
中でＲＴ−１０００℃（３００℃／ｈの昇降温）のヒー
トサイクル試験（連続５０回）に供しへ その結果 正
方晶イツトリア安定化ジルコニア繊維を混合したシート
は全数全く異常が認められなかっ九 これに対して、繊
維を混合していない立方晶イツトリア安定化ジルコニア
シートは全数７回目までにクラックが生じたりあるいは
完全に割れるなどの結果となつ九また 立方晶イツトリ
ア安定化ジルコニア繊維を混合したシートは２００回目
でに５枚の内２枚にクラックが生改 ３００回目でにも
う３枚にもクラックが生じた 次に 前記各々の試料について交流インピーダンス測定
を行しく 空気中における８００℃および１０００℃で
の導電率を求め島 その結果を表に示し九 この結果からもわかるように 正方晶イツトリア安定化
ジルコニア繊維を混合した固体電解質シートは立方晶イ
ツトリア安定化ジルコニアの導電率と同等である。
性を以下のようにして評価した シート両端面を低熱膨
張セラミックス製治具に固定して水平にセットし 空気
中でＲＴ−１０００℃（３００℃／ｈの昇降温）のヒー
トサイクル試験（連続５０回）に供しへ その結果 正
方晶イツトリア安定化ジルコニア繊維を混合したシート
は全数全く異常が認められなかっ九 これに対して、繊
維を混合していない立方晶イツトリア安定化ジルコニア
シートは全数７回目までにクラックが生じたりあるいは
完全に割れるなどの結果となつ九また 立方晶イツトリ
ア安定化ジルコニア繊維を混合したシートは２００回目
でに５枚の内２枚にクラックが生改 ３００回目でにも
う３枚にもクラックが生じた 次に 前記各々の試料について交流インピーダンス測定
を行しく 空気中における８００℃および１０００℃で
の導電率を求め島 その結果を表に示し九 この結果からもわかるように 正方晶イツトリア安定化
ジルコニア繊維を混合した固体電解質シートは立方晶イ
ツトリア安定化ジルコニアの導電率と同等である。
さらに 前記シートに白金電極を形成して酸素濃淡電池
を作製ＬＡ １０００℃にて空気を基準ガスとし 酸素
濃度を種々変化させたときの起電力を測定し九 その結
果 正方晶イツトリア安定化ジルコニア繊維を混合した
固体電解質を用いた酸素濃淡電池の起電力持性はは図に
示すようにほぼ理論値を示し九 以上の実施例により、本発明になるジルコニア固体電解
質は機械的強度に優れ かつ電気的特性においても電解
質としての機能を十分満たしていることが明らかである
。
を作製ＬＡ １０００℃にて空気を基準ガスとし 酸素
濃度を種々変化させたときの起電力を測定し九 その結
果 正方晶イツトリア安定化ジルコニア繊維を混合した
固体電解質を用いた酸素濃淡電池の起電力持性はは図に
示すようにほぼ理論値を示し九 以上の実施例により、本発明になるジルコニア固体電解
質は機械的強度に優れ かつ電気的特性においても電解
質としての機能を十分満たしていることが明らかである
。
な抵 以上の実施例では安定化剤としてイツトリアを用
いた場合について述べた力丈 これに限定するものでは
なく、発明の主旨に反しない限りカルシア、マグネシア
その他の系にも適用できるものであも また実施例で（
よ 繊維を用いた場合について述べたパ 粉末を分散さ
せた場合にも同様の効果を得ることができも 繊維や粉
末のサイＸ混合比率等は適宜選択することができも 形
態も目的に応じて各種の厚・薄膜や焼結体とすることが
できるものであも 発明の効果 正方晶安定化ジルコニアを立方晶安定化ジルコニアに添
加混合することにより、優れた電気特性および機械特性
を有する固体電解質が得られ 信頼度の高い電気化学装
置・デバイスを得ることができも
いた場合について述べた力丈 これに限定するものでは
なく、発明の主旨に反しない限りカルシア、マグネシア
その他の系にも適用できるものであも また実施例で（
よ 繊維を用いた場合について述べたパ 粉末を分散さ
せた場合にも同様の効果を得ることができも 繊維や粉
末のサイＸ混合比率等は適宜選択することができも 形
態も目的に応じて各種の厚・薄膜や焼結体とすることが
できるものであも 発明の効果 正方晶安定化ジルコニアを立方晶安定化ジルコニアに添
加混合することにより、優れた電気特性および機械特性
を有する固体電解質が得られ 信頼度の高い電気化学装
置・デバイスを得ることができも
図は本発明の一実施例になる固体電解質を用いた酸素濃
淡電池の起電力特性図である。
淡電池の起電力特性図である。
Claims (1)
- 立方晶安定化ジルコニアに正方晶安定化ジルコニアを
混合したことを特徴とするジルコニア固体電解質。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017345A JPH03223161A (ja) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | ジルコニア固体電解質 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017345A JPH03223161A (ja) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | ジルコニア固体電解質 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03223161A true JPH03223161A (ja) | 1991-10-02 |
Family
ID=11941463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017345A Pending JPH03223161A (ja) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | ジルコニア固体電解質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03223161A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011207735A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 金属酸化物−イットリア安定化ジルコニア複合体及びこれを含む固体酸化物燃料電池 |
-
1990
- 1990-01-26 JP JP2017345A patent/JPH03223161A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011207735A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 金属酸化物−イットリア安定化ジルコニア複合体及びこれを含む固体酸化物燃料電池 |
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