JPH06140048A - 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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- JPH06140048A JPH06140048A JP4219728A JP21972892A JPH06140048A JP H06140048 A JPH06140048 A JP H06140048A JP 4219728 A JP4219728 A JP 4219728A JP 21972892 A JP21972892 A JP 21972892A JP H06140048 A JPH06140048 A JP H06140048A
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9041—Metals or alloys
- H01M4/905—Metals or alloys specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC
- H01M4/9066—Metals or alloys specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC of metal-ceramic composites or mixtures, e.g. cermets
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- 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
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
- H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 水蒸気活性が高く、かつ水素と一酸化炭素の
電極活性の高い固体電解質型燃料電池の提供。 【構成】 固体電解質体の両面に燃料極と空気極を配置
した固体電解質型燃料電池において、該燃料極がルテニ
ウム、ニッケル及びセラミックスを主成分とすることを
特徴とする前記燃料電池。 【効果】 改質器を使うことなく、又は極めて小型の改
質器により部分的に原料炭化水素を改質するだけで、固
体電解質型燃料電池において炭化水素を燃料として高効
率発電を行うことができる。また炭化水素を完全に改質
した水素と一酸化炭素を主成分とする水蒸気改質ガスを
燃料としても、従来の固体電解質型燃料電池よりも高効
率発電を行える。
電極活性の高い固体電解質型燃料電池の提供。 【構成】 固体電解質体の両面に燃料極と空気極を配置
した固体電解質型燃料電池において、該燃料極がルテニ
ウム、ニッケル及びセラミックスを主成分とすることを
特徴とする前記燃料電池。 【効果】 改質器を使うことなく、又は極めて小型の改
質器により部分的に原料炭化水素を改質するだけで、固
体電解質型燃料電池において炭化水素を燃料として高効
率発電を行うことができる。また炭化水素を完全に改質
した水素と一酸化炭素を主成分とする水蒸気改質ガスを
燃料としても、従来の固体電解質型燃料電池よりも高効
率発電を行える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体電解質型燃料電池
に関する。さらに詳しくは、炭化水素あるいは炭化水素
を完全に改質することにより得た水素と一酸化炭素を主
成分とする水蒸気改質ガスを燃料として、高効率発電を
行うことができる固体電解質型燃料電池に関する。
に関する。さらに詳しくは、炭化水素あるいは炭化水素
を完全に改質することにより得た水素と一酸化炭素を主
成分とする水蒸気改質ガスを燃料として、高効率発電を
行うことができる固体電解質型燃料電池に関する。
【０００２】
【従来技術】一般に、固体電解質型燃料電池は固体電解
質の両側に陽極（以下空気極という）と陰極（以下燃料
極という）の電極板を配置して単位電池構造体（以下単
位セル構造体という）を構成し、この単位セル構造体を
複数個配列したものである。このように構成された燃料
電池本体の陰極側に燃料として水素ガス（以下水素とい
う）を供給し、陽極側に酸化剤として空気（酸素）を供
給することにより、水素と酸素が電解質を介して反応し
て起電力（電気エネルギー）を発生させる。この固体電
解質型燃料電池は低公害で発電効率が高く、民生用およ
び工業用の各種分野での実用化が期待されているが、従
来、固体電解質型燃料電池は水素を燃料の対象として構
成材料の研究開発が行われてきた。そのため、例えば燃
料極はニッケルジルコニアサーメットの焼結体が広く利
用されている。
質の両側に陽極（以下空気極という）と陰極（以下燃料
極という）の電極板を配置して単位電池構造体（以下単
位セル構造体という）を構成し、この単位セル構造体を
複数個配列したものである。このように構成された燃料
電池本体の陰極側に燃料として水素ガス（以下水素とい
う）を供給し、陽極側に酸化剤として空気（酸素）を供
給することにより、水素と酸素が電解質を介して反応し
て起電力（電気エネルギー）を発生させる。この固体電
解質型燃料電池は低公害で発電効率が高く、民生用およ
び工業用の各種分野での実用化が期待されているが、従
来、固体電解質型燃料電池は水素を燃料の対象として構
成材料の研究開発が行われてきた。そのため、例えば燃
料極はニッケルジルコニアサーメットの焼結体が広く利
用されている。
【０００３】しかしながら、固体電解質型燃料電池が実
用化されるためには、炭化水素を原料とし、これを水蒸
気改質した燃料で高効率発電ができなければならない。
そのためには、水素とともに改質ガス中の一酸化炭素で
も有効に発電が行えることが必要である。またさらに
は、電池作動温度を利用した燃料極で直接水蒸気改質を
行うことにより改質器をできるだけ小型化し、部分的に
水蒸気改質した原料でも高効率発電を行えること、ある
いは、改質器を完全に付帯せずに燃料極のみで水蒸気改
質し高効率発電を行えることが好ましい。そのためには
燃料極に対して、水素とともに一酸化炭素に対する電極
活性が優れていること、さらに炭化水素の水蒸気改質活
性が優れていることが要求されるが、従来のニッケルジ
ルコニアサーメットの多孔質焼結体では、一酸化炭素の
電極活性が十分なものではなく、炭化水素の水蒸気改質
活性が低いという問題がある。
用化されるためには、炭化水素を原料とし、これを水蒸
気改質した燃料で高効率発電ができなければならない。
そのためには、水素とともに改質ガス中の一酸化炭素で
も有効に発電が行えることが必要である。またさらに
は、電池作動温度を利用した燃料極で直接水蒸気改質を
行うことにより改質器をできるだけ小型化し、部分的に
水蒸気改質した原料でも高効率発電を行えること、ある
いは、改質器を完全に付帯せずに燃料極のみで水蒸気改
質し高効率発電を行えることが好ましい。そのためには
燃料極に対して、水素とともに一酸化炭素に対する電極
活性が優れていること、さらに炭化水素の水蒸気改質活
性が優れていることが要求されるが、従来のニッケルジ
ルコニアサーメットの多孔質焼結体では、一酸化炭素の
電極活性が十分なものではなく、炭化水素の水蒸気改質
活性が低いという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、改質
器を使用することなく原料炭化水素を燃料極で直接改質
して高効率発電を行うために、あるいはきわめて小型の
改質器により部分的に改質した原料を燃料として高効率
発電を行なうために、水蒸気改質活性が高く、かつ水素
と一酸化炭素の電極活性の高い、すなわち水素と一酸化
炭素燃料に対する電極過電圧の小さい固体電解質型燃料
電池を提供することにある。
器を使用することなく原料炭化水素を燃料極で直接改質
して高効率発電を行うために、あるいはきわめて小型の
改質器により部分的に改質した原料を燃料として高効率
発電を行なうために、水蒸気改質活性が高く、かつ水素
と一酸化炭素の電極活性の高い、すなわち水素と一酸化
炭素燃料に対する電極過電圧の小さい固体電解質型燃料
電池を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、燃料極に
対して炭化水素の水蒸気改質活性を向上させることと、
水素と一酸化炭素に対する電極過電圧を低減させること
を主眼に鋭意研究を実施した結果、特定の燃料極を用い
ることによりその目的が達成されることを見いだした。
すなわち本発明は、固体電解質体の両面に燃料極と空気
極を配置した固体電解質型燃料電池において、該燃料極
がルテニウム、ニッケル及びセラミックスを主成分とす
ることを特徴とする前記燃料電池に関する。
対して炭化水素の水蒸気改質活性を向上させることと、
水素と一酸化炭素に対する電極過電圧を低減させること
を主眼に鋭意研究を実施した結果、特定の燃料極を用い
ることによりその目的が達成されることを見いだした。
すなわち本発明は、固体電解質体の両面に燃料極と空気
極を配置した固体電解質型燃料電池において、該燃料極
がルテニウム、ニッケル及びセラミックスを主成分とす
ることを特徴とする前記燃料電池に関する。
【０００６】以下に本発明の構成について詳細に説明す
る。本発明の固体電解質型燃料電池の燃料極はルテニウ
ム、ニッケルおよびセラミックスを主成分とするものを
有することを、重要な特徴とする。ルテニウムは、ニッ
ケルに比べて高い水蒸気改質活性を有することが知られ
ているが、ルテニウムを単独で燃料極として使うために
は、電極の電子導電性を低下させないために、高価なル
テニウムを大量に必要とし経済的に不利である。これに
対して、ニッケルは高い電子導電性を有すると共に、水
素燃料に対して高い電極活性を示す。そこで、ルテニウ
ムには炭化水素の水蒸気改質機能を担わせ、ニッケルに
は電子導電性機能を担わせる方法をとることでルテニウ
ムの使用量を低減させることができる。また、ニッケル
にルテニウムを組合わせることにより、ニッケルの水素
に対する電極活性を低下させることなく、一酸化炭素に
対する電極活性を著しく向上させることが可能となる。
さらには、酸化セリウムを主成分とするセラミックスを
これらと組合わせることにより、ルテニウムの水蒸気改
質活性とニッケルを電極活性をより向上させることが可
能となる。
る。本発明の固体電解質型燃料電池の燃料極はルテニウ
ム、ニッケルおよびセラミックスを主成分とするものを
有することを、重要な特徴とする。ルテニウムは、ニッ
ケルに比べて高い水蒸気改質活性を有することが知られ
ているが、ルテニウムを単独で燃料極として使うために
は、電極の電子導電性を低下させないために、高価なル
テニウムを大量に必要とし経済的に不利である。これに
対して、ニッケルは高い電子導電性を有すると共に、水
素燃料に対して高い電極活性を示す。そこで、ルテニウ
ムには炭化水素の水蒸気改質機能を担わせ、ニッケルに
は電子導電性機能を担わせる方法をとることでルテニウ
ムの使用量を低減させることができる。また、ニッケル
にルテニウムを組合わせることにより、ニッケルの水素
に対する電極活性を低下させることなく、一酸化炭素に
対する電極活性を著しく向上させることが可能となる。
さらには、酸化セリウムを主成分とするセラミックスを
これらと組合わせることにより、ルテニウムの水蒸気改
質活性とニッケルを電極活性をより向上させることが可
能となる。
【０００７】燃料極の組成は、ルテニウム３０重量％
（以下ＷＴ％とする）以下、ニッケル２０〜６０ＷＴ％
およびセラミックス１０〜７０ＷＴ％が好ましく、さら
に好ましくはルテニウム５〜１０ＷＴ％、ニッケル３０
〜５０ＷＴ％およびセラミックス４０〜６５ＷＴ％の範
囲である。この範囲において、本発明の燃料極は水蒸気
改質活性が高く、かつ水素と一酸化炭素への電極活性が
高い。
（以下ＷＴ％とする）以下、ニッケル２０〜６０ＷＴ％
およびセラミックス１０〜７０ＷＴ％が好ましく、さら
に好ましくはルテニウム５〜１０ＷＴ％、ニッケル３０
〜５０ＷＴ％およびセラミックス４０〜６５ＷＴ％の範
囲である。この範囲において、本発明の燃料極は水蒸気
改質活性が高く、かつ水素と一酸化炭素への電極活性が
高い。
【０００８】ルテニウムの含有量が３０ＷＴ％を越える
と、ニッケル含有量の減少による電極活性の低下と電気
抵抗の増加を招くという欠点がある。
と、ニッケル含有量の減少による電極活性の低下と電気
抵抗の増加を招くという欠点がある。
【０００９】ニッケルの含有量が２０ＷＴ％より少ない
と、電極活性の低下と電気抵抗の増加を招く。逆にニッ
ケルの含有量が６０ＷＴ％を越えると、電池作動温度１
０００℃において、ニッケルの焼結による電極活性の低
下を招くという欠点がある。
と、電極活性の低下と電気抵抗の増加を招く。逆にニッ
ケルの含有量が６０ＷＴ％を越えると、電池作動温度１
０００℃において、ニッケルの焼結による電極活性の低
下を招くという欠点がある。
【００１０】セラミックスの含有量が１０ＷＴ％より少
ないと、電池作動温度１０００℃において、ルテニウム
とニッケルの焼結による水蒸気改質反応活性と電極活性
の低下を招く。逆に含有量が７０ＷＴ％を越えるとルテ
ニウムとニッケルの含有量が減少するために、水蒸気改
質反応活性および電極活性の低下と電気抵抗の増加を招
く。
ないと、電池作動温度１０００℃において、ルテニウム
とニッケルの焼結による水蒸気改質反応活性と電極活性
の低下を招く。逆に含有量が７０ＷＴ％を越えるとルテ
ニウムとニッケルの含有量が減少するために、水蒸気改
質反応活性および電極活性の低下と電気抵抗の増加を招
く。
【００１１】セラミックスは酸化セリウムを主成分とす
るものであるが、酸化セリウムの他に、ＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯ、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、
Ｅｕ2Ｏ3、Ｈｏ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3から選ばれる
少なくとも１種を１〜２０ＷＴ％、好ましくは５〜１５
ＷＴ％添加することができる。これらの化合物を添加す
ることによりルテニウムの水蒸気改質反応活性とニッケ
ルの電極活性をさらに向上させることが可能となる。
るものであるが、酸化セリウムの他に、ＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯ、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、
Ｅｕ2Ｏ3、Ｈｏ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3から選ばれる
少なくとも１種を１〜２０ＷＴ％、好ましくは５〜１５
ＷＴ％添加することができる。これらの化合物を添加す
ることによりルテニウムの水蒸気改質反応活性とニッケ
ルの電極活性をさらに向上させることが可能となる。
【００１２】本発明の固体電解質型燃料電池の固体電解
質体は、特に限定しないが、例えばイットリア安定化ジ
ルコニア（ＹＳＺ）あるいはカルシア安定化ジルコニア
（ＣＳＺ）が挙げられる。本発明の固体電解質型燃料電
池の空気極は、特に限定しないが、例えばＬａ1-XＳｒX
ＭｎＯ3やＬａＣｏＯ3等のペロブスカイト型ランタン系
複合酸化物が挙げられる。本発明の固体電解質型燃料電
池は、単位セルとして、固体電解質体の両面にそれぞれ
燃料極と空気極を配置したものであり、単位セルの形状
は、平板型あるいは円筒型が挙げられる。
質体は、特に限定しないが、例えばイットリア安定化ジ
ルコニア（ＹＳＺ）あるいはカルシア安定化ジルコニア
（ＣＳＺ）が挙げられる。本発明の固体電解質型燃料電
池の空気極は、特に限定しないが、例えばＬａ1-XＳｒX
ＭｎＯ3やＬａＣｏＯ3等のペロブスカイト型ランタン系
複合酸化物が挙げられる。本発明の固体電解質型燃料電
池は、単位セルとして、固体電解質体の両面にそれぞれ
燃料極と空気極を配置したものであり、単位セルの形状
は、平板型あるいは円筒型が挙げられる。
【００１３】固体電解質型燃料電池の製造方法は、特に
限定しない。例えば、単位セルが平板型の場合には、ド
クターブレード装置によりＹＳＺのグリーンシートを製
作した後、これを脱脂・焼成することにより膜厚１００
〜３００μｍの平板状電解質焼結体を作る。次にこの電
解質焼結体を支持体としてこの片面に、ドクターブレー
ド装置で製作したＬａ1-XＳｒXＭｎＯ3グリーンシート
の張り付け・焼成法、あるいはＬａ1-XＳｒXＭｎＯ3ス
ラリーの塗布・焼成法、あるいはＬａ1-XＳｒXＭｎＯ3
粉の溶射法等により空気極を形成する。さらに空気極を
形成した電解質焼結体の反対面に対して、空気極と同様
の方法により、ニッケル・セラミックスのグリーンシー
ト、スラリーあるいは粉を原料としてニッケル・セラミ
ックスの層を製作した後、これにルテニウムを含浸法あ
るいはメッキ法等により担持することで当該燃料極を形
成し平板型単位セルを製造できる。ニッケル・セラミッ
クスのグリーンシート、スラリーあるいは粉の原料とな
るニッケル・セラミックスは、酸化物、炭酸塩あるいは
硝酸塩等の混合・焼成法あるいは共沈・焼成法等により
調製できる。上記以外の単位セルの製造方法として、空
気極となるＬａ1-XＳｒXＭｎＯ3の多孔質平板を製作
し、これを支持体として片面に溶射法あるいは化学気相
蒸着・電気化学気相蒸着法により電解質ＹＳＺを形成す
る。次に電解質ＹＳＺの面上に溶射法あるいはスラリー
塗布・焼成法によりニッケル・セラミックスの層を製作
した後、ルテニウムを含浸法あるいはメッキ法により担
持することで当該燃料極を形成し単位セルを製造するこ
ともできる。またこれ以外にも、ニッケル・セラミック
スの多孔質平板を製作し、これを支持体として片面に溶
射法あるいは化学気相蒸着・電気化学気相蒸着法により
電解質ＹＳＺを形成する。次に電解質ＹＳＺの面上にド
クターブレード装置で製作したＬａ1-XＳｒXＭｎＯ3グ
リーンシートの張り付け・焼成法、Ｌａ1-XＳｒXＭｎＯ
3スラリーの塗布・焼成法、あるいはＬａ1-XＳｒXＭｎ
Ｏ3粉の溶射法等により空気極を形成する。その後、ニ
ッケル・セラミックスの多孔質平板にルテニウムを含浸
法あるいはメッキ法により担持することで当該燃料極を
形成し、単位セルを製造することもできる。単位セルが
円筒型の場合は、ジルコニア製多孔質円筒を支持体と
し、本円筒の外表面に溶射法あるいはスラリー塗布・焼
成法により空気極Ｌａ1-XＳｒXＭｎＯ 3の層を形成す
る。次に溶射法あるいは化学気相蒸着・電気化学気相蒸
着法により空気極層の外表面に電解質ＹＳＺの層を形成
する。さらに溶射法あるいはスラリー塗布・焼成法によ
りニッケル・セラミックスの層を製作した後、ルテニウ
ムを含浸法あるいはメッキ法により担持することで当該
燃料極を形成し、単位セルを製造できる。または、ジル
コニア製多孔質円筒の代わりに空気極たるＬａ1-XＳｒX
ＭｎＯ3製多孔質円筒を支持体として、同様に電解質と
燃料極を形成し単位セルを製造することもできる。
限定しない。例えば、単位セルが平板型の場合には、ド
クターブレード装置によりＹＳＺのグリーンシートを製
作した後、これを脱脂・焼成することにより膜厚１００
〜３００μｍの平板状電解質焼結体を作る。次にこの電
解質焼結体を支持体としてこの片面に、ドクターブレー
ド装置で製作したＬａ1-XＳｒXＭｎＯ3グリーンシート
の張り付け・焼成法、あるいはＬａ1-XＳｒXＭｎＯ3ス
ラリーの塗布・焼成法、あるいはＬａ1-XＳｒXＭｎＯ3
粉の溶射法等により空気極を形成する。さらに空気極を
形成した電解質焼結体の反対面に対して、空気極と同様
の方法により、ニッケル・セラミックスのグリーンシー
ト、スラリーあるいは粉を原料としてニッケル・セラミ
ックスの層を製作した後、これにルテニウムを含浸法あ
るいはメッキ法等により担持することで当該燃料極を形
成し平板型単位セルを製造できる。ニッケル・セラミッ
クスのグリーンシート、スラリーあるいは粉の原料とな
るニッケル・セラミックスは、酸化物、炭酸塩あるいは
硝酸塩等の混合・焼成法あるいは共沈・焼成法等により
調製できる。上記以外の単位セルの製造方法として、空
気極となるＬａ1-XＳｒXＭｎＯ3の多孔質平板を製作
し、これを支持体として片面に溶射法あるいは化学気相
蒸着・電気化学気相蒸着法により電解質ＹＳＺを形成す
る。次に電解質ＹＳＺの面上に溶射法あるいはスラリー
塗布・焼成法によりニッケル・セラミックスの層を製作
した後、ルテニウムを含浸法あるいはメッキ法により担
持することで当該燃料極を形成し単位セルを製造するこ
ともできる。またこれ以外にも、ニッケル・セラミック
スの多孔質平板を製作し、これを支持体として片面に溶
射法あるいは化学気相蒸着・電気化学気相蒸着法により
電解質ＹＳＺを形成する。次に電解質ＹＳＺの面上にド
クターブレード装置で製作したＬａ1-XＳｒXＭｎＯ3グ
リーンシートの張り付け・焼成法、Ｌａ1-XＳｒXＭｎＯ
3スラリーの塗布・焼成法、あるいはＬａ1-XＳｒXＭｎ
Ｏ3粉の溶射法等により空気極を形成する。その後、ニ
ッケル・セラミックスの多孔質平板にルテニウムを含浸
法あるいはメッキ法により担持することで当該燃料極を
形成し、単位セルを製造することもできる。単位セルが
円筒型の場合は、ジルコニア製多孔質円筒を支持体と
し、本円筒の外表面に溶射法あるいはスラリー塗布・焼
成法により空気極Ｌａ1-XＳｒXＭｎＯ 3の層を形成す
る。次に溶射法あるいは化学気相蒸着・電気化学気相蒸
着法により空気極層の外表面に電解質ＹＳＺの層を形成
する。さらに溶射法あるいはスラリー塗布・焼成法によ
りニッケル・セラミックスの層を製作した後、ルテニウ
ムを含浸法あるいはメッキ法により担持することで当該
燃料極を形成し、単位セルを製造できる。または、ジル
コニア製多孔質円筒の代わりに空気極たるＬａ1-XＳｒX
ＭｎＯ3製多孔質円筒を支持体として、同様に電解質と
燃料極を形成し単位セルを製造することもできる。
【００１４】本発明に用いる炭化水素は、特に限定され
ない。例えば天然ガス、ＬＰＧ、ナフサ、灯油等が該当
する。
ない。例えば天然ガス、ＬＰＧ、ナフサ、灯油等が該当
する。
【００１５】
【実施例】次に本発明の実施例等について説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ （１）東ソー製イットリア安定化ジルコニアＴＺ−８Ｙ
粉末を原料として以下の組成のスラリーをボールミルを
用いて混合し、ドクターブレード装置により膜厚６００
μｍのグリーンシートを調製した。 ＴＺ−８Ｙ １００ｇ ポリビニルブチラール １０ｇ フタル酸ジノルマルブチル ８ｍｌ フィッシュオイル ２ｍｌ ポリエチレングリコールモノ−ｐ− ２ｍｌ オクチフェニルエーテル イソプロピルアルコール ４０ｍｌ トルエン ４０ｍｌ このグリーンシートを直径２０ｍｍの円状に切り抜き、
３５０℃で脱脂処理後１５００℃で５時間焼成し、直径
１６ｍｍ厚さ２００μｍの電解質焼結体を得た。
本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ （１）東ソー製イットリア安定化ジルコニアＴＺ−８Ｙ
粉末を原料として以下の組成のスラリーをボールミルを
用いて混合し、ドクターブレード装置により膜厚６００
μｍのグリーンシートを調製した。 ＴＺ−８Ｙ １００ｇ ポリビニルブチラール １０ｇ フタル酸ジノルマルブチル ８ｍｌ フィッシュオイル ２ｍｌ ポリエチレングリコールモノ−ｐ− ２ｍｌ オクチフェニルエーテル イソプロピルアルコール ４０ｍｌ トルエン ４０ｍｌ このグリーンシートを直径２０ｍｍの円状に切り抜き、
３５０℃で脱脂処理後１５００℃で５時間焼成し、直径
１６ｍｍ厚さ２００μｍの電解質焼結体を得た。
【００１６】（２）酸化ランタン、炭酸ストロンチウ
ム、炭酸マンガンを所定の組成比で秤量し、ボールミル
を用いてエタノール中で湿式混合した後、エタノールを
蒸発させ１０００℃で１０時間仮焼した。そして再度、
ボールミルを用いてエタノール中で湿式混合した後、エ
タノールを蒸発させ１０００℃で１０時間仮焼し、Ｌａ
0.7Ｓｒ0．3ＭｎＯ3粉末を得た。この粉末を原料とし
て、以下の組成のスラリーをボールミルを用いて混合
し、ドクターブレード装置により膜厚２００μｍのグリ
ーンシートを調製した。 Ｌａ0．7Ｓｒ0．3ＭｎＯ3 １００ｇ ポリビニルブチラール １０ｇ フタル酸ジノルマルブチル ８ｍｌ フィッシュオイル ２ｍｌ ポリエチレングリコールモノ−ｐ− ２ｍｌ オクチフェニルエーテル イソプロピルアルコール ４０ｍｌ トルエン ４０ｍｌ
ム、炭酸マンガンを所定の組成比で秤量し、ボールミル
を用いてエタノール中で湿式混合した後、エタノールを
蒸発させ１０００℃で１０時間仮焼した。そして再度、
ボールミルを用いてエタノール中で湿式混合した後、エ
タノールを蒸発させ１０００℃で１０時間仮焼し、Ｌａ
0.7Ｓｒ0．3ＭｎＯ3粉末を得た。この粉末を原料とし
て、以下の組成のスラリーをボールミルを用いて混合
し、ドクターブレード装置により膜厚２００μｍのグリ
ーンシートを調製した。 Ｌａ0．7Ｓｒ0．3ＭｎＯ3 １００ｇ ポリビニルブチラール １０ｇ フタル酸ジノルマルブチル ８ｍｌ フィッシュオイル ２ｍｌ ポリエチレングリコールモノ−ｐ− ２ｍｌ オクチフェニルエーテル イソプロピルアルコール ４０ｍｌ トルエン ４０ｍｌ
【００１７】（３）塩基性炭酸ニッケル、酸化サマリウ
ム、酸化セリウムを所定の組成比で秤量し、ボールミル
を用いてエタノール中で湿式混合した後、エタノールを
蒸発させ１４００℃で５時間仮焼した。そして再度、ボ
ールミルを用いてエタノール中で湿式混合した後、エタ
ノールを蒸発させ１４００℃で５時間仮焼し、ＮｉＯ：
（Ｓｍ2Ｏ3）0．11（ＣｅＯ2）0.89＝５０．６：４９．
４重量比の粉末を得た。この粉末を原料として、以下の
組成のスラリーをボールミルを用いて混合し、ドクター
ブレード装置により膜厚２００μｍのグリーンシートを
調製した。 ＮｉＯ・（Ｓｍ2Ｏ3）0.11（ＣｅＯ2）0.89 １００ｇ ポリビニルブチラール １０ｇ フタル酸ジノルマルブチル ８ｍｌ フィッシュオイル ２ｍｌ ポリエチレングリコールモノ−ｐ− ２ｍｌ オクチフェニルエーテル イソプロピルアルコール ４０ｍｌ トルエン ４０ｍｌ
ム、酸化セリウムを所定の組成比で秤量し、ボールミル
を用いてエタノール中で湿式混合した後、エタノールを
蒸発させ１４００℃で５時間仮焼した。そして再度、ボ
ールミルを用いてエタノール中で湿式混合した後、エタ
ノールを蒸発させ１４００℃で５時間仮焼し、ＮｉＯ：
（Ｓｍ2Ｏ3）0．11（ＣｅＯ2）0.89＝５０．６：４９．
４重量比の粉末を得た。この粉末を原料として、以下の
組成のスラリーをボールミルを用いて混合し、ドクター
ブレード装置により膜厚２００μｍのグリーンシートを
調製した。 ＮｉＯ・（Ｓｍ2Ｏ3）0.11（ＣｅＯ2）0.89 １００ｇ ポリビニルブチラール １０ｇ フタル酸ジノルマルブチル ８ｍｌ フィッシュオイル ２ｍｌ ポリエチレングリコールモノ−ｐ− ２ｍｌ オクチフェニルエーテル イソプロピルアルコール ４０ｍｌ トルエン ４０ｍｌ
【００１８】（４）（３）のＮｉＯ・（Ｓｍ2Ｏ3）0.11
（ＣｅＯ2）0.89グリーンシートを直径８ｍｍの円状に
切り抜き、（１）で調製した電解質焼結体の片面に張り
付け３５０℃で脱脂後、１４５０℃で５時間焼成し電解
質焼結体へ焼き付けた。次に（２）のＬａ0．7Ｓｒ0．3
ＭｎＯ3グリーンシートを直径８ｍｍの円状に切り抜
き、ＮｉＯ・（Ｓｍ2Ｏ3）0.11（ＣｅＯ2）0.89を焼き
付けた面の反対側にこれを張り付け、３５０℃で脱脂後
１２００℃で５時間焼成し電解質焼結体へ焼き付け空気
極を形成した。
（ＣｅＯ2）0.89グリーンシートを直径８ｍｍの円状に
切り抜き、（１）で調製した電解質焼結体の片面に張り
付け３５０℃で脱脂後、１４５０℃で５時間焼成し電解
質焼結体へ焼き付けた。次に（２）のＬａ0．7Ｓｒ0．3
ＭｎＯ3グリーンシートを直径８ｍｍの円状に切り抜
き、ＮｉＯ・（Ｓｍ2Ｏ3）0.11（ＣｅＯ2）0.89を焼き
付けた面の反対側にこれを張り付け、３５０℃で脱脂後
１２００℃で５時間焼成し電解質焼結体へ焼き付け空気
極を形成した。
【００１９】（５）電解質焼結体に焼き付けたＮｉＯ・
（Ｓｍ2Ｏ3）0.11（ＣｅＯ2）0.89に塩化ルテニウムを
エタノールに溶解させた溶液を含浸し、これを風乾しＲ
ｕ：Ｎｉ：（Ｓｍ2Ｏ3）0.11（ＣｅＯ2）0.89＝５：４
２．４：５２．６（重量比）を燃料極とする単セルＡを
得た。なお本過程までは、燃料極のルテニウムおよびニ
ッケルはそれぞれ塩化物、酸化物であるが、電池として
評価する際に燃料ガスにより金属へと還元され、上記組
成のサーメット（セラミックスと金属の混合体）を形成
する。
（Ｓｍ2Ｏ3）0.11（ＣｅＯ2）0.89に塩化ルテニウムを
エタノールに溶解させた溶液を含浸し、これを風乾しＲ
ｕ：Ｎｉ：（Ｓｍ2Ｏ3）0.11（ＣｅＯ2）0.89＝５：４
２．４：５２．６（重量比）を燃料極とする単セルＡを
得た。なお本過程までは、燃料極のルテニウムおよびニ
ッケルはそれぞれ塩化物、酸化物であるが、電池として
評価する際に燃料ガスにより金属へと還元され、上記組
成のサーメット（セラミックスと金属の混合体）を形成
する。
【００２０】（６）単セルＡを図１に示す評価装置にセ
ットしこれを電気炉内へ保持し、アルゴンガスで系内を
充分置換した後、１０℃／ｍｉｎで昇温し１０００℃で
保持した。燃料極側がパイレックスガラスでシールされ
たことを確認した後、空気極側に空気ガス９を１００ｍ
ｌ／ｍｉｎ、燃料極側に水素／Ｈ2Ｏ混合ガス（７０：
３０ｖｏｌ％）からなる燃料ガス１０を１００ｍｌ／ｍ
ｉｎで導入し、各電極１および３とＰｔ参照極４を使い
直流三端子法と交流インピーダンス法により燃料極の過
電圧を測定した。その結果を表１に示す。
ットしこれを電気炉内へ保持し、アルゴンガスで系内を
充分置換した後、１０℃／ｍｉｎで昇温し１０００℃で
保持した。燃料極側がパイレックスガラスでシールされ
たことを確認した後、空気極側に空気ガス９を１００ｍ
ｌ／ｍｉｎ、燃料極側に水素／Ｈ2Ｏ混合ガス（７０：
３０ｖｏｌ％）からなる燃料ガス１０を１００ｍｌ／ｍ
ｉｎで導入し、各電極１および３とＰｔ参照極４を使い
直流三端子法と交流インピーダンス法により燃料極の過
電圧を測定した。その結果を表１に示す。
【００２１】（７）燃料極側の燃料ガスとして一酸化炭
素／二酸化炭素混合ガス（７０：３０ｖｏｌ％）を用い
た以外は、（６）の工程と同様の方法で燃料極の過電圧
を測定した。その結果を表１に示す。
素／二酸化炭素混合ガス（７０：３０ｖｏｌ％）を用い
た以外は、（６）の工程と同様の方法で燃料極の過電圧
を測定した。その結果を表１に示す。
【００２２】（８）単セルＡを図１に示す評価装置にセ
ットしこれを電気炉内へ保持し、アルゴンガスで系内を
充分置換した後、１０℃／ｍｉｎで昇温し１０００℃で
保持した。燃料極側がパイレックスガラス７でシールさ
れたことを確認した後、空気極側に空気ガス９を１００
ｍｌ／ｍｉｎ、燃料極側にメタン／Ｈ2Ｏ混合ガス（２
５：７５ｖｏｌ％）からなる燃料ガス１０を１００ｍｌ
／ｍｉｎで導入し、各電極１および３とＰｔ参照極４を
使い直流三端子法により単セルの出力測定を行った。そ
の結果を表２に示す。
ットしこれを電気炉内へ保持し、アルゴンガスで系内を
充分置換した後、１０℃／ｍｉｎで昇温し１０００℃で
保持した。燃料極側がパイレックスガラス７でシールさ
れたことを確認した後、空気極側に空気ガス９を１００
ｍｌ／ｍｉｎ、燃料極側にメタン／Ｈ2Ｏ混合ガス（２
５：７５ｖｏｌ％）からなる燃料ガス１０を１００ｍｌ
／ｍｉｎで導入し、各電極１および３とＰｔ参照極４を
使い直流三端子法により単セルの出力測定を行った。そ
の結果を表２に示す。
【００２３】（９）燃料極側の燃料ガスとしてブタン／
Ｈ2Ｏ混合ガス（７．７：９２．３ｖｏｌ％）を用いた
以外は、（８）の工程と同様の方法で単セルＡの出力測
定を行った。その結果を表２に示す。
Ｈ2Ｏ混合ガス（７．７：９２．３ｖｏｌ％）を用いた
以外は、（８）の工程と同様の方法で単セルＡの出力測
定を行った。その結果を表２に示す。
【００２４】評価装置について説明を行うと、電解質焼
結体２に燃料極１、空気極３および参照電極Ｐｔ４を焼
き付けた単セルを上下から２重のアルミナ製チューブ１
１で支える。その際、内管により燃料極１と空気極３に
集電Ｐｔメッシュ５を押し当て、外管より電解質焼結体
の下面にパイレックスガラスシールリング７を挟み込み
固定する。集電Ｐｔメッシュ５および参照電極Ｐｔ４に
は、電極特性評価用にＰｔ線６を取り付ける。これをさ
らにアルミナ製チューブ１１の中に挿入し、電気炉内へ
セットし熱電対８により温度制御を行い、電解質焼結体
２の上部アルミナ製チューブの内管より空気９を、下部
内管より燃料ガス１０を導入し所定条件で評価を行う。
結体２に燃料極１、空気極３および参照電極Ｐｔ４を焼
き付けた単セルを上下から２重のアルミナ製チューブ１
１で支える。その際、内管により燃料極１と空気極３に
集電Ｐｔメッシュ５を押し当て、外管より電解質焼結体
の下面にパイレックスガラスシールリング７を挟み込み
固定する。集電Ｐｔメッシュ５および参照電極Ｐｔ４に
は、電極特性評価用にＰｔ線６を取り付ける。これをさ
らにアルミナ製チューブ１１の中に挿入し、電気炉内へ
セットし熱電対８により温度制御を行い、電解質焼結体
２の上部アルミナ製チューブの内管より空気９を、下部
内管より燃料ガス１０を導入し所定条件で評価を行う。
【００２５】比較例１ （１）実施例１の（１）、（２）および（３）の工程に
従い電解質焼結体、Ｌａ0．7Ｓｒ0．3ＭｎＯ3グリーン
シート、ＮｉＯ・（Ｓｍ2Ｏ3）0.11（ＣｅＯ2）0.89グ
リーンシートを調製し、実施例１の（４）の工程に示し
た方法で各グリーンシートを電解質焼結体へ焼き付け、
Ｌａ0．7Ｓｒ0．3ＭｎＯ3を空気極、Ｎｉ：（Ｓｍ
2Ｏ3）0.11（ＣｅＯ2）0.89＝４４．６：５５．４（重
量比）を燃料極とする単セルＢを調製した。なお本過程
までは、燃料極のニッケルは酸化物であるが、電池とし
て評価する際に燃料ガスにより金属へ還元され、上記組
成のサーメットを形成する。
従い電解質焼結体、Ｌａ0．7Ｓｒ0．3ＭｎＯ3グリーン
シート、ＮｉＯ・（Ｓｍ2Ｏ3）0.11（ＣｅＯ2）0.89グ
リーンシートを調製し、実施例１の（４）の工程に示し
た方法で各グリーンシートを電解質焼結体へ焼き付け、
Ｌａ0．7Ｓｒ0．3ＭｎＯ3を空気極、Ｎｉ：（Ｓｍ
2Ｏ3）0.11（ＣｅＯ2）0.89＝４４．６：５５．４（重
量比）を燃料極とする単セルＢを調製した。なお本過程
までは、燃料極のニッケルは酸化物であるが、電池とし
て評価する際に燃料ガスにより金属へ還元され、上記組
成のサーメットを形成する。
【００２６】（２）単セルＢを評価装置にセットし、ア
ルゴンガスで系内を充分置換した後、１０℃／ｍｉｎで
昇温し１０００℃で保持した。燃料極側がパイレックス
ガラスでシールされたことを確認した後、空気極側に空
気ガスを１００ｍｌ／ｍｉｎ、燃料極側に水素／Ｈ2Ｏ
混合ガス（７０：３０ｖｏｌ％）を１００ｍｌ／ｍｉｎ
で導入し、直流三端子法と交流インピーダンス法により
燃料極の過電圧を測定した。その結果を表１に示す。
ルゴンガスで系内を充分置換した後、１０℃／ｍｉｎで
昇温し１０００℃で保持した。燃料極側がパイレックス
ガラスでシールされたことを確認した後、空気極側に空
気ガスを１００ｍｌ／ｍｉｎ、燃料極側に水素／Ｈ2Ｏ
混合ガス（７０：３０ｖｏｌ％）を１００ｍｌ／ｍｉｎ
で導入し、直流三端子法と交流インピーダンス法により
燃料極の過電圧を測定した。その結果を表１に示す。
【００２７】（３）燃料極側のガスとして一酸化炭素／
二酸化炭素混合ガス（７０：３０ｖｏｌ％）を用いた以
外は、比較例１の（２）と同様の方法で燃料極の過電圧
を測定した。その結果を表１に示す。
二酸化炭素混合ガス（７０：３０ｖｏｌ％）を用いた以
外は、比較例１の（２）と同様の方法で燃料極の過電圧
を測定した。その結果を表１に示す。
【００２８】（４）単セルＢを評価装置にセットし、ア
ルゴンガスで系内を充分置換した後、１０℃／ｍｉｎで
昇温し１０００℃で保持した。燃料極側がパイレックス
ガラスでシールされたことを確認した後、空気極側に空
気ガスを１００ｍｌ／ｍｉｎ、燃料極側にメタン／Ｈ2
Ｏ混合ガス（２５：７５ｖｏｌ％）を１００ｍｌ／ｍｉ
ｎで導入し、直流三端子法により単セルＢの出力測定を
行った。その結果を表２に示す。
ルゴンガスで系内を充分置換した後、１０℃／ｍｉｎで
昇温し１０００℃で保持した。燃料極側がパイレックス
ガラスでシールされたことを確認した後、空気極側に空
気ガスを１００ｍｌ／ｍｉｎ、燃料極側にメタン／Ｈ2
Ｏ混合ガス（２５：７５ｖｏｌ％）を１００ｍｌ／ｍｉ
ｎで導入し、直流三端子法により単セルＢの出力測定を
行った。その結果を表２に示す。
【００２９】（５）燃料極側のガスをブタン／Ｈ2Ｏ混
合ガス（７．７：９２．３ｖｏｌ％）を用いた以外は、
比較例１の（４）と同様の方法で単セルの出力測定を行
った。その結果を表２に示す。
合ガス（７．７：９２．３ｖｏｌ％）を用いた以外は、
比較例１の（４）と同様の方法で単セルの出力測定を行
った。その結果を表２に示す。
【００３０】比較例２ （１）実施例１の（１）および（２）の工程に従い電解
質焼結体、Ｌａ0．7Ｓｒ0．3ＭｎＯ3グリーンシートを
調製した。次に塩基性炭酸ニッケルと東ソー製イットリ
ア安定化ジルコニアＴＺ−８Ｙを所定の組成比で秤量
し、ボールミルを用いてエタノール中で湿式混合した
後、エタノールを蒸発させ１４００℃で５時間仮焼し
た。そして再度、ボールミルを用いてエタノール中で湿
式混合した後エタノールを蒸発させ１４００℃で５時間
仮焼し、ＮｉＯ：（Ｙ2Ｏ3）0.08（ＺｒＯ2）0.92＝５
６：４４重量比の粉末を得た。この粉末を原料として、
以下の組成のスラリーをボールミルを用いて混合し、ド
クターブレード装置より膜厚２００μｍのＮｉＯ・（Ｙ
2Ｏ3）0.08（ＺｒＯ2）0.92グリーンシートを調製し
た。 ＮｉＯ・（Ｙ2Ｏ3）0.08（ＺｒＯ2）0.92 １００ｇ ポリビニルブチラール １０ｇ フタル酸ジノルマルブチル ８ｍｌ フィッシュオイル ２ｍｌ ポリエチレングリコールモノ−ｐ− ２ｍｌ オクチフェニルエーテル イソプロピルアルコール ４０ｍｌ トルエン ４０ｍｌ
質焼結体、Ｌａ0．7Ｓｒ0．3ＭｎＯ3グリーンシートを
調製した。次に塩基性炭酸ニッケルと東ソー製イットリ
ア安定化ジルコニアＴＺ−８Ｙを所定の組成比で秤量
し、ボールミルを用いてエタノール中で湿式混合した
後、エタノールを蒸発させ１４００℃で５時間仮焼し
た。そして再度、ボールミルを用いてエタノール中で湿
式混合した後エタノールを蒸発させ１４００℃で５時間
仮焼し、ＮｉＯ：（Ｙ2Ｏ3）0.08（ＺｒＯ2）0.92＝５
６：４４重量比の粉末を得た。この粉末を原料として、
以下の組成のスラリーをボールミルを用いて混合し、ド
クターブレード装置より膜厚２００μｍのＮｉＯ・（Ｙ
2Ｏ3）0.08（ＺｒＯ2）0.92グリーンシートを調製し
た。 ＮｉＯ・（Ｙ2Ｏ3）0.08（ＺｒＯ2）0.92 １００ｇ ポリビニルブチラール １０ｇ フタル酸ジノルマルブチル ８ｍｌ フィッシュオイル ２ｍｌ ポリエチレングリコールモノ−ｐ− ２ｍｌ オクチフェニルエーテル イソプロピルアルコール ４０ｍｌ トルエン ４０ｍｌ
【００３１】（２）実施例１の（４）の工程に示した方
法でこれらを電解質焼結体へ焼き付け、Ｌａ0．7Ｓ
ｒ0．3ＭｎＯ3を空気極、Ｎｉ：（Ｙ2Ｏ3）0.08（Ｚｒ
Ｏ2）0.92＝５０：５０（重量比）を燃料極とする単セ
ルＣを調製した。なお本過程までは、燃料極のニッケル
は酸化物であるが、電池として評価する際に燃料ガスに
より金属へ還元され、上記組成のサーメットを形成す
る。
法でこれらを電解質焼結体へ焼き付け、Ｌａ0．7Ｓ
ｒ0．3ＭｎＯ3を空気極、Ｎｉ：（Ｙ2Ｏ3）0.08（Ｚｒ
Ｏ2）0.92＝５０：５０（重量比）を燃料極とする単セ
ルＣを調製した。なお本過程までは、燃料極のニッケル
は酸化物であるが、電池として評価する際に燃料ガスに
より金属へ還元され、上記組成のサーメットを形成す
る。
【００３２】（３）単セルＣを評価装置にセットし、ア
ルゴンガスで系内を充分置換した後、１０℃／ｍｉｎで
昇温し１０００℃で保持した。燃料極側がパイレックス
ガラスでシールされたことを確認した後、空気極側に空
気ガスを１００ｍｌ／ｍｉｎ、燃料極側に水素／Ｈ2Ｏ
混合ガス（７０：３０ｖｏｌ％）を１００ｍｌ／ｍｉｎ
で導入し、直流三端子法と交流インピーダンス法により
燃料極の過電圧を測定した。その結果を表１に示す。
ルゴンガスで系内を充分置換した後、１０℃／ｍｉｎで
昇温し１０００℃で保持した。燃料極側がパイレックス
ガラスでシールされたことを確認した後、空気極側に空
気ガスを１００ｍｌ／ｍｉｎ、燃料極側に水素／Ｈ2Ｏ
混合ガス（７０：３０ｖｏｌ％）を１００ｍｌ／ｍｉｎ
で導入し、直流三端子法と交流インピーダンス法により
燃料極の過電圧を測定した。その結果を表１に示す。
【００３３】（４）燃料極側のガスとして一酸化炭素／
二酸化炭素混合ガス（７０：３０ｖｏｌ％）を用いた以
外は、比較例２の（３）と同様の方法で燃料極の過電圧
を測定した。その結果を表１に示す。
二酸化炭素混合ガス（７０：３０ｖｏｌ％）を用いた以
外は、比較例２の（３）と同様の方法で燃料極の過電圧
を測定した。その結果を表１に示す。
【００３４】（５）単セルＣを評価装置にセットし、ア
ルゴンガスで系内を充分置換した後、１０℃／ｍｉｎで
昇温し１０００℃で保持した。燃料極側がパイレックス
ガラスでシールされたことを確認した後、空気極側に空
気ガスを１００ｍｌ／ｍｉｎ、燃料極側にメタン／Ｈ2
Ｏ混合ガス（２５：７５ｖｏｌ％）を１００ｍｌ／ｍｉ
ｎで導入し、直流三端子法により単セルＣの出力測定を
行った。その結果を表２に示す。
ルゴンガスで系内を充分置換した後、１０℃／ｍｉｎで
昇温し１０００℃で保持した。燃料極側がパイレックス
ガラスでシールされたことを確認した後、空気極側に空
気ガスを１００ｍｌ／ｍｉｎ、燃料極側にメタン／Ｈ2
Ｏ混合ガス（２５：７５ｖｏｌ％）を１００ｍｌ／ｍｉ
ｎで導入し、直流三端子法により単セルＣの出力測定を
行った。その結果を表２に示す。
【００３５】以上表１、２に示したように、水素と一酸
化炭素の過電圧が小さくかつ水蒸気改質活性が高いこと
を特徴とする本発明の燃料極によれば、固体電荷質型燃
料電池において炭化水素を燃料極で直接水蒸気改質し高
い出力を得ることができる。
化炭素の過電圧が小さくかつ水蒸気改質活性が高いこと
を特徴とする本発明の燃料極によれば、固体電荷質型燃
料電池において炭化水素を燃料極で直接水蒸気改質し高
い出力を得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】本発明の燃料極を利用することにより、
改質器を使うことなく、あるいは極めて小型の改質器に
より部分的に原料炭化水素を改質するだけで、固体電解
質型燃料電池において炭化水素を燃料として高効率発電
を行うことができる。また炭化水素を完全に改質した水
素と一酸化炭素を主成分とする水蒸気改質ガスを燃料と
しても、従来の固体電解質型燃料電池よりも高効率発電
を行うことができる。
改質器を使うことなく、あるいは極めて小型の改質器に
より部分的に原料炭化水素を改質するだけで、固体電解
質型燃料電池において炭化水素を燃料として高効率発電
を行うことができる。また炭化水素を完全に改質した水
素と一酸化炭素を主成分とする水蒸気改質ガスを燃料と
しても、従来の固体電解質型燃料電池よりも高効率発電
を行うことができる。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【図１】評価装置の概略図である。
１ 燃料極 ２ 電解質焼結体 ３ 空気極 ４ 参照電極Ｐｔ ５ 集電Ｐｔメッシュ ６ Ｐｔ線 ７ パイレックスガラスシールリング ８ 熱電対 ９ 空気 １０ 燃料ガス １１ アルミナ製チューブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上原 淳 神奈川県横浜市中区千鳥町８番地 日本石 油株式会社中央技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】固体電解質体の両面に燃料極と空気極を配
置した固体電解質型燃料電池において、該燃料極がルテ
ニウム、ニッケル及びセラミックスを主成分とすること
を特徴とする前記燃料電池。 - 【請求項２】前記燃料極がルテニウム３０重量％以下、
ニッケル２０〜６０重量％及びセラミックス１０〜７０
重量％を主成分とすることを特徴とする請求項１記載の
固体電解質型燃料電池。 - 【請求項３】前記セラミックスが、酸化セリウムを主成
分とすることを特徴とする請求項１又は２記載の固体電
解質型燃料電池。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21972892A JP3317523B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 固体電解質型燃料電池 |
| EP93111934A EP0584551B1 (en) | 1992-07-27 | 1993-07-26 | Solid oxide fuel cell and fuel electrode therefor |
| DE69309577T DE69309577T2 (de) | 1992-07-27 | 1993-07-26 | Festoxidbrennstoffzelle und Brennstoffelektrode dafür |
| US08/489,929 US5500307A (en) | 1992-07-27 | 1995-06-12 | Solid oxide fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21972892A JP3317523B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 固体電解質型燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06140048A true JPH06140048A (ja) | 1994-05-20 |
| JP3317523B2 JP3317523B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=16740047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21972892A Expired - Lifetime JP3317523B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 固体電解質型燃料電池 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5500307A (ja) |
| EP (1) | EP0584551B1 (ja) |
| JP (1) | JP3317523B2 (ja) |
| DE (1) | DE69309577T2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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