JPH06275283A - 溶融炭酸塩型燃料電池用正極 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池用正極Info
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- JPH06275283A JPH06275283A JP5088144A JP8814493A JPH06275283A JP H06275283 A JPH06275283 A JP H06275283A JP 5088144 A JP5088144 A JP 5088144A JP 8814493 A JP8814493 A JP 8814493A JP H06275283 A JPH06275283 A JP H06275283A
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- fuel cell
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- 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
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- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶融炭酸塩に対する溶解度が小さく、かつ酸
素還元反応に対する活性と導電率の大きい正極を提供す
る。 【構成】 Ｌａ−Ｃｏ系、Ｌａ−Ｃｕ系またはＬａ−Ｎ
ｉ系の酸化物、特にＡＢＯ3で表されるペロブスカイト
型酸化物を主成分とする多孔質体で正極を構成する。
素還元反応に対する活性と導電率の大きい正極を提供す
る。 【構成】 Ｌａ−Ｃｏ系、Ｌａ−Ｃｕ系またはＬａ−Ｎ
ｉ系の酸化物、特にＡＢＯ3で表されるペロブスカイト
型酸化物を主成分とする多孔質体で正極を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融炭酸塩型燃料電池
用正極に関するものである。
用正極に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶融炭酸塩型燃料電池は、一般に多孔質
のガス拡散電極である正極と負極とで電解質を挾持した
構造を単位電池としている。従来、この電池の正極材料
には、ＬｉxＮｉ1-xＯ（０＜ｘ＜１）が用いられてい
る。ほとんどの場合には、Ｎｉ粉末または酸化Ｎｉ粉末
をドクタ−ブレ−ド等の手法によってテ−プに成型し、
これをいったん焼結するかあるいはそのまま電池に組み
込み、電池内で電解質より供給されるＬｉをド−プして
ＬｉxＮｉ1-xＯ（０＜ｘ＜１）の多孔質板状電極を作成
する。ＬｉxＮｉ1-xＯ（０＜ｘ＜１）電極は、溶融炭酸
塩型燃料電池の正極反応である酸素還元反応に対する活
性が高く、また導電率も比較的高いため、広く一般的な
正極材料として使用されている。
のガス拡散電極である正極と負極とで電解質を挾持した
構造を単位電池としている。従来、この電池の正極材料
には、ＬｉxＮｉ1-xＯ（０＜ｘ＜１）が用いられてい
る。ほとんどの場合には、Ｎｉ粉末または酸化Ｎｉ粉末
をドクタ−ブレ−ド等の手法によってテ−プに成型し、
これをいったん焼結するかあるいはそのまま電池に組み
込み、電池内で電解質より供給されるＬｉをド−プして
ＬｉxＮｉ1-xＯ（０＜ｘ＜１）の多孔質板状電極を作成
する。ＬｉxＮｉ1-xＯ（０＜ｘ＜１）電極は、溶融炭酸
塩型燃料電池の正極反応である酸素還元反応に対する活
性が高く、また導電率も比較的高いため、広く一般的な
正極材料として使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電極材料である酸化ニッケルは溶融炭酸塩型燃料電池の
電解質である溶融炭酸塩にＮｉイオンとして溶解する。
単に溶解するだけであれば、飽和溶解度に達した時点
で、電解質中へのＮｉの溶出は平衡状態を保つはずであ
る。ところが電解質中に溶解したＮｉは、負極近傍の還
元雰囲気にさらされると、還元されて金属Ｎｉとして電
解質中に析出する。そのため、Ｎｉは正極から溶出し続
ける。正極からＮｉの溶出が続くと、正極は徐々に痩せ
て接触抵抗の増大を招来する。また、最適な微細構造の
維持も困難になる。さらに、最終的には電解質中に析出
したＮｉによって正極と負極の短絡を引き起こす。この
ように、Ｎｉの溶解は電池寿命を支配する大きな要因と
なっている。そこで、電解質にアルカリ土類金属炭酸塩
等を添加して、Ｎｉの溶解度を抑える試みが検討されて
いる。しかしながら、この方法によってＮｉの溶出速度
を抑制することは可能であるが、抜本的な解決にはなっ
ておらず、わずかに電池寿命が延びる程度である。近
年、ＬｉＦｅＯ2等の代替材料の研究も行われている
が、これは電解質中への溶出や負極近傍での再析出はほ
とんど無いものの、酸素還元反応に対する活性や導電率
が低いため、十分な電池性能が得られない。
電極材料である酸化ニッケルは溶融炭酸塩型燃料電池の
電解質である溶融炭酸塩にＮｉイオンとして溶解する。
単に溶解するだけであれば、飽和溶解度に達した時点
で、電解質中へのＮｉの溶出は平衡状態を保つはずであ
る。ところが電解質中に溶解したＮｉは、負極近傍の還
元雰囲気にさらされると、還元されて金属Ｎｉとして電
解質中に析出する。そのため、Ｎｉは正極から溶出し続
ける。正極からＮｉの溶出が続くと、正極は徐々に痩せ
て接触抵抗の増大を招来する。また、最適な微細構造の
維持も困難になる。さらに、最終的には電解質中に析出
したＮｉによって正極と負極の短絡を引き起こす。この
ように、Ｎｉの溶解は電池寿命を支配する大きな要因と
なっている。そこで、電解質にアルカリ土類金属炭酸塩
等を添加して、Ｎｉの溶解度を抑える試みが検討されて
いる。しかしながら、この方法によってＮｉの溶出速度
を抑制することは可能であるが、抜本的な解決にはなっ
ておらず、わずかに電池寿命が延びる程度である。近
年、ＬｉＦｅＯ2等の代替材料の研究も行われている
が、これは電解質中への溶出や負極近傍での再析出はほ
とんど無いものの、酸素還元反応に対する活性や導電率
が低いため、十分な電池性能が得られない。
【０００４】本発明は、以上に鑑み、電解質中への溶出
や負極近傍での再析出がほとんどなく、かつ酸素還元反
応に対する活性が高い溶融炭酸塩型燃料電池用正極を提
供することを目的とする。
や負極近傍での再析出がほとんどなく、かつ酸素還元反
応に対する活性が高い溶融炭酸塩型燃料電池用正極を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の溶融炭酸塩型燃
料電池用正極は、Ｌａ−Ｃｏ系酸化物、Ｌａ−Ｃｕ系酸
化物またはＬａ−Ｎｉ系酸化物を主成分とする多孔質体
で構成したことを特徴とする。特に好ましくは、一般式
ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト型酸化物であるＬａ
ＣｏＯ3系ペロブスカイト型酸化物、ＬａＣｕＯ3系ペロ
ブスカイト型酸化物、またはＬａＮｉＯ3系ペロブスカ
イト型酸化物を主成分とする多孔質体で正極を構成す
る。
料電池用正極は、Ｌａ−Ｃｏ系酸化物、Ｌａ−Ｃｕ系酸
化物またはＬａ−Ｎｉ系酸化物を主成分とする多孔質体
で構成したことを特徴とする。特に好ましくは、一般式
ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト型酸化物であるＬａ
ＣｏＯ3系ペロブスカイト型酸化物、ＬａＣｕＯ3系ペロ
ブスカイト型酸化物、またはＬａＮｉＯ3系ペロブスカ
イト型酸化物を主成分とする多孔質体で正極を構成す
る。
【０００６】
【作用】本発明の正極材であるＬａ−Ｃｏ系酸化物、Ｌ
ａ−Ｃｕ系酸化物、およびＬａ−Ｎｉ系酸化物は、後述
の実施例に示すように、溶融炭酸塩への溶解度が小さい
上に金属状態へ還元されにくく、しかも酸素還元反応に
対する活性や導電率が高いので、優れた溶融炭酸塩型燃
料電池用正極を得ることができる。また、一般式ＡＢＯ
3で表されるペロブスカイト型酸化物のＢサイトの一部
をＦｅで置換することによって、または一般式ＡＢＯ3
で表されるペロブスカイト型酸化物のＡサイトの一部を
Ｌａ以外の希土類元素またはアルカリ土類金属で置換す
ることによって、より安価で優れた溶融炭酸塩型燃料電
池用正極を得ることができる。さらに、Ｌｉ1-xＮｉxＯ
（ｘ＝０．１〜０．９）、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＣｕＯ、
Ｌｉ2ＣｕＯ2、ＡｇまたはＡｇ酸化物の内少なくともい
ずれか一つを、導電材として加えることによって、より
導電性の高い優れた溶融炭酸塩型燃料電池用正極を得る
ことができる。
ａ−Ｃｕ系酸化物、およびＬａ−Ｎｉ系酸化物は、後述
の実施例に示すように、溶融炭酸塩への溶解度が小さい
上に金属状態へ還元されにくく、しかも酸素還元反応に
対する活性や導電率が高いので、優れた溶融炭酸塩型燃
料電池用正極を得ることができる。また、一般式ＡＢＯ
3で表されるペロブスカイト型酸化物のＢサイトの一部
をＦｅで置換することによって、または一般式ＡＢＯ3
で表されるペロブスカイト型酸化物のＡサイトの一部を
Ｌａ以外の希土類元素またはアルカリ土類金属で置換す
ることによって、より安価で優れた溶融炭酸塩型燃料電
池用正極を得ることができる。さらに、Ｌｉ1-xＮｉxＯ
（ｘ＝０．１〜０．９）、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＣｕＯ、
Ｌｉ2ＣｕＯ2、ＡｇまたはＡｇ酸化物の内少なくともい
ずれか一つを、導電材として加えることによって、より
導電性の高い優れた溶融炭酸塩型燃料電池用正極を得る
ことができる。
【０００７】本発明の正極を構成する酸化物の具体例と
しては、例えば、ＬａＣｏＯ3、ＬａＣｏ1-xＦｅxＯ
3（０．０５＜ｘ＜０．９０）、Ｌａ2ＣｏＯ4、ＬａＣ
ｕＯ3、ＬａＣｕ1-xＦｅxＯ3（０．０５＜ｘ＜０．９
０）、ＬａＮｉＯ3、ＬａＮｉ1-xＦｅxＯ3（０．０５＜
ｘ＜０．９０）、ＬａＮｉxＣｏ1-xＯ3（０．１＜ｘ＜
０．９）、ＬａＮｉxＣｏ1-x-yＦｅyＯ3（０．１＜ｘ＜
０．９、０．０５＜ｙ＜０．９０、ｘ＋ｙ＜１）、Ｌａ
2ＮｉＯ4、Ｌａ1-xＣｅxＣｏＯ3（０．０５＜ｘ＜０．
８）、Ｌａ1-xＣａxＮｉ1-yＦｅyＯ3（０．０５＜ｘ＜
０．８、０．０５＜ｙ＜０．９０）などがある。
しては、例えば、ＬａＣｏＯ3、ＬａＣｏ1-xＦｅxＯ
3（０．０５＜ｘ＜０．９０）、Ｌａ2ＣｏＯ4、ＬａＣ
ｕＯ3、ＬａＣｕ1-xＦｅxＯ3（０．０５＜ｘ＜０．９
０）、ＬａＮｉＯ3、ＬａＮｉ1-xＦｅxＯ3（０．０５＜
ｘ＜０．９０）、ＬａＮｉxＣｏ1-xＯ3（０．１＜ｘ＜
０．９）、ＬａＮｉxＣｏ1-x-yＦｅyＯ3（０．１＜ｘ＜
０．９、０．０５＜ｙ＜０．９０、ｘ＋ｙ＜１）、Ｌａ
2ＮｉＯ4、Ｌａ1-xＣｅxＣｏＯ3（０．０５＜ｘ＜０．
８）、Ｌａ1-xＣａxＮｉ1-yＦｅyＯ3（０．０５＜ｘ＜
０．８、０．０５＜ｙ＜０．９０）などがある。
【０００８】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。 ［実施例１］本発明の正極を構成する酸化物のいくつか
と比較のためのＬｉxＮｉ1-xＯ（ｘ＝０．２）につい
て、Ｌｉ2ＣＯ3とＫ2ＣＯ3の混合溶融塩（Ｌｉ：Ｋ＝６
２：３８モル％）中での６５０℃における溶解度を表１
に示した。また、各酸化物の６００℃と７００℃におけ
る比抵抗の比較を表２に示した。
と比較のためのＬｉxＮｉ1-xＯ（ｘ＝０．２）につい
て、Ｌｉ2ＣＯ3とＫ2ＣＯ3の混合溶融塩（Ｌｉ：Ｋ＝６
２：３８モル％）中での６５０℃における溶解度を表１
に示した。また、各酸化物の６００℃と７００℃におけ
る比抵抗の比較を表２に示した。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】表１から明らかなように本発明の材料は、
従来のＬｉxＮｉ1-xＯに比べて溶解度が小さいことがわ
かる。また、表２から本発明の材料は、従来のＬｉxＮ
ｉ1-xＯと比べて、ほぼ同程度の導電率を持つことがわ
かる。なお、一般式ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト
型酸化物のＢサイトの一部をＦｅで置換したものについ
ては、本実施例ではその一部を示したが、Ｆｅの置換割
合は０．０５〜０．９程度が望ましい。また、ペロブス
カイト型酸化物のＡサイトの一部をＬａ以外の希土類元
素またはアルカリ土類金属で置換したものについても、
一部の例を示したが、置換元素は本実施例で示したＣ
ｅ，Ｃａ以外の希土類元素またはアルカリ土類金属であ
ってももちろんよく、その置換割合は０．０５〜０．８
程度が望ましい。
従来のＬｉxＮｉ1-xＯに比べて溶解度が小さいことがわ
かる。また、表２から本発明の材料は、従来のＬｉxＮ
ｉ1-xＯと比べて、ほぼ同程度の導電率を持つことがわ
かる。なお、一般式ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト
型酸化物のＢサイトの一部をＦｅで置換したものについ
ては、本実施例ではその一部を示したが、Ｆｅの置換割
合は０．０５〜０．９程度が望ましい。また、ペロブス
カイト型酸化物のＡサイトの一部をＬａ以外の希土類元
素またはアルカリ土類金属で置換したものについても、
一部の例を示したが、置換元素は本実施例で示したＣ
ｅ，Ｃａ以外の希土類元素またはアルカリ土類金属であ
ってももちろんよく、その置換割合は０．０５〜０．８
程度が望ましい。
【００１２】［実施例２］ＬａＣｏＯ3を溶融炭酸塩型
燃料電池の正極材料に用いた。この酸化物粉末に溶媒と
成形助剤を加えてドクタ−ブレ−ド法によりシ−ト状に
成形した。このシ−ト状グリ−ンテ−プをそのまま溶融
炭酸塩型燃料電池に組込み正極とした。負極にはＮｉ−
Ａｌ合金粉末の焼結多孔体を用いた。電解質体には電解
質保持体であるアルミン酸リチウムのマトリクス板に６
０重量％の炭酸塩（炭酸リチウム：炭酸カリウム＝６
２：３８モル％）を電解質として保持したものを用い
た。また燃料ガスには水素：炭酸ガスの比が８０：２０
のガスを５５℃で加湿したものを、酸化剤には空気：炭
酸ガスの比が７０：３０のものをそれぞれ適用し、６５
０℃の温度でこの溶融炭酸塩型燃料電池の特性を調べ
た。電流密度−電圧特性の結果を第１図に示す。燃料利
用率６０％、電流密度１５０ｍＡ／ｃｍ2 において初期
性能が０．８３Ｖであった。この結果から、本実施例で
用いたＬａＣｏＯ3は、溶融炭酸塩型燃料電池用正極と
して十分な酸素還元活性を有することが判明した。ま
た、実施例１の結果より明らかに従来のＬｉxＮｉ1-xＯ
と比べて溶解度が小さいことが判明しているため、本実
施例では長期間に及ぶ発電試験は行わなかった。
燃料電池の正極材料に用いた。この酸化物粉末に溶媒と
成形助剤を加えてドクタ−ブレ−ド法によりシ−ト状に
成形した。このシ−ト状グリ−ンテ−プをそのまま溶融
炭酸塩型燃料電池に組込み正極とした。負極にはＮｉ−
Ａｌ合金粉末の焼結多孔体を用いた。電解質体には電解
質保持体であるアルミン酸リチウムのマトリクス板に６
０重量％の炭酸塩（炭酸リチウム：炭酸カリウム＝６
２：３８モル％）を電解質として保持したものを用い
た。また燃料ガスには水素：炭酸ガスの比が８０：２０
のガスを５５℃で加湿したものを、酸化剤には空気：炭
酸ガスの比が７０：３０のものをそれぞれ適用し、６５
０℃の温度でこの溶融炭酸塩型燃料電池の特性を調べ
た。電流密度−電圧特性の結果を第１図に示す。燃料利
用率６０％、電流密度１５０ｍＡ／ｃｍ2 において初期
性能が０．８３Ｖであった。この結果から、本実施例で
用いたＬａＣｏＯ3は、溶融炭酸塩型燃料電池用正極と
して十分な酸素還元活性を有することが判明した。ま
た、実施例１の結果より明らかに従来のＬｉxＮｉ1-xＯ
と比べて溶解度が小さいことが判明しているため、本実
施例では長期間に及ぶ発電試験は行わなかった。
【００１３】本実施例では、ＬａＣｏＯ3のペロブスカ
イト型酸化物を溶融炭酸塩型燃料電池の正極材料に用い
た場合を示したが、一般式ＡＢＯ3で表されるペロブス
カイト型酸化物のＡサイトの一部がＬａ以外の希土類元
素またはアルカリ土類金属で置換されていてもよいし、
もちろんＢサイトの一部がＦｅで置換されていてもよい
し、またＮｉやＣｕで置換されていてもよい。さらに、
本実施例では特に導電材を必要としなかったため添加し
なかったが、Ｌｉ1-xＮｉxＯ（ｘ＝０．１〜０．９）、
ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＣｕＯ、Ｌｉ2ＣｕＯ2、Ａｇまたは
Ａｇ酸化物の内少なくともいずれか一つを含む導電材を
添加してももちろんよい。
イト型酸化物を溶融炭酸塩型燃料電池の正極材料に用い
た場合を示したが、一般式ＡＢＯ3で表されるペロブス
カイト型酸化物のＡサイトの一部がＬａ以外の希土類元
素またはアルカリ土類金属で置換されていてもよいし、
もちろんＢサイトの一部がＦｅで置換されていてもよい
し、またＮｉやＣｕで置換されていてもよい。さらに、
本実施例では特に導電材を必要としなかったため添加し
なかったが、Ｌｉ1-xＮｉxＯ（ｘ＝０．１〜０．９）、
ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＣｕＯ、Ｌｉ2ＣｕＯ2、Ａｇまたは
Ａｇ酸化物の内少なくともいずれか一つを含む導電材を
添加してももちろんよい。
【００１４】［実施例３］Ｌａ2ＣｏＯ4を正極材料に用
い、実施例１と同様にして溶融炭酸塩型燃料電池を構成
した。この電池の実施例１と同様の条件における電流密
度−電圧特性を第２図に示す。燃料利用率６０％、電流
密度１５０ｍＡ／ｃｍ2 において初期性能が０．８２Ｖ
であった。この結果から、本実施例で用いたＬａ2Ｃｏ
Ｏ4は、溶融炭酸塩型燃料電池用正極として十分な酸素
還元活性を有することが判明した。また、実施例１の結
果より明らかに従来のＬｉxＮｉ1-xＯと比べて溶解度が
小さいことが判明しているため、本実施例では長期間に
及ぶ発電試験は行わなかった。さらに、本実施例では特
に導電材を必要としなかったため添加しなかったが、Ｌ
ｉ1-xＮｉxＯ（ｘ＝０．１〜０．９）、ＬｉＣｏＯ2、
ＬｉＣｕＯ、Ｌｉ2ＣｕＯ2、ＡｇまたはＡｇ酸化物の内
少なくともいずれか一つを含む導電材を添加してももち
ろんよい。
い、実施例１と同様にして溶融炭酸塩型燃料電池を構成
した。この電池の実施例１と同様の条件における電流密
度−電圧特性を第２図に示す。燃料利用率６０％、電流
密度１５０ｍＡ／ｃｍ2 において初期性能が０．８２Ｖ
であった。この結果から、本実施例で用いたＬａ2Ｃｏ
Ｏ4は、溶融炭酸塩型燃料電池用正極として十分な酸素
還元活性を有することが判明した。また、実施例１の結
果より明らかに従来のＬｉxＮｉ1-xＯと比べて溶解度が
小さいことが判明しているため、本実施例では長期間に
及ぶ発電試験は行わなかった。さらに、本実施例では特
に導電材を必要としなかったため添加しなかったが、Ｌ
ｉ1-xＮｉxＯ（ｘ＝０．１〜０．９）、ＬｉＣｏＯ2、
ＬｉＣｕＯ、Ｌｉ2ＣｕＯ2、ＡｇまたはＡｇ酸化物の内
少なくともいずれか一つを含む導電材を添加してももち
ろんよい。
【００１５】［実施例４］ＬａＣｕＯ3を正極材料に用
い、実施例１と同様にして、溶融炭酸塩型燃料電池を構
成し、その電流密度−電圧特性を調べた結果を第３図に
示す。燃料利用率６０％、電流密度１５０ｍＡ／ｃｍ2
において初期性能が０．８１Ｖであった。この結果か
ら、本実施例で用いたＬａＣｕＯ3は、溶融炭酸塩型燃
料電池用正極として十分な酸素還元活性を有することが
判明した。また、実施例１の結果より明らかに従来のＬ
ｉxＮｉ1-xＯと比べて溶解度が小さいことが判明してい
るため、本実施例では長期間に及ぶ発電試験は行わなか
った。
い、実施例１と同様にして、溶融炭酸塩型燃料電池を構
成し、その電流密度−電圧特性を調べた結果を第３図に
示す。燃料利用率６０％、電流密度１５０ｍＡ／ｃｍ2
において初期性能が０．８１Ｖであった。この結果か
ら、本実施例で用いたＬａＣｕＯ3は、溶融炭酸塩型燃
料電池用正極として十分な酸素還元活性を有することが
判明した。また、実施例１の結果より明らかに従来のＬ
ｉxＮｉ1-xＯと比べて溶解度が小さいことが判明してい
るため、本実施例では長期間に及ぶ発電試験は行わなか
った。
【００１６】本実施例ではＬａＣｕＯ3のペロブスカイ
ト型酸化物を溶融炭酸塩型燃料電池の正極材料に用いた
場合を示したが、一般式ＡＢＯ3で表されるペロブスカ
イト型酸化物のＡサイトの一部がＬａ以外の希土類元素
またはアルカリ土類金属で置換されていてもよいし、も
ちろんＢサイトの一部がＦｅで置換されていてもよい
し、またＮｉやＣｏで置換されていてもよい。さらに、
本実施例では特に導電材を必要としなかったため添加し
なかったが、Ｌｉ1-xＮｉxＯ（ｘ＝０．１〜０．９）、
ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＣｕＯ、Ｌｉ2ＣｕＯ2、Ａｇまたは
Ａｇ酸化物の内少なくともいずれか一つを含む導電材を
添加してももちろんよい。
ト型酸化物を溶融炭酸塩型燃料電池の正極材料に用いた
場合を示したが、一般式ＡＢＯ3で表されるペロブスカ
イト型酸化物のＡサイトの一部がＬａ以外の希土類元素
またはアルカリ土類金属で置換されていてもよいし、も
ちろんＢサイトの一部がＦｅで置換されていてもよい
し、またＮｉやＣｏで置換されていてもよい。さらに、
本実施例では特に導電材を必要としなかったため添加し
なかったが、Ｌｉ1-xＮｉxＯ（ｘ＝０．１〜０．９）、
ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＣｕＯ、Ｌｉ2ＣｕＯ2、Ａｇまたは
Ａｇ酸化物の内少なくともいずれか一つを含む導電材を
添加してももちろんよい。
【００１７】［実施例５］ＬａＮｉ0.5Ｆｅ0.5Ｏ3を溶
融炭酸塩型燃料電池の正極材料に用いた。この酸化物粉
末に導電材としてＬｉＣｏＯ2粉末を１０重量％加え、
溶媒と成形助剤を加えてドクタ−ブレ−ド法によりシ−
ト状に成形した。このシ−ト状グリ−ンテ−プをそのま
ま溶融炭酸塩型燃料電池に組込み正極とした。実施例１
と同様にして、溶融炭酸塩型燃料電池を構成し、その電
流密度−電圧特性を調べた結果を第４図に示す。燃料利
用率６０％、１５０ｍＡ／ｃｍ2 において初期性能が
０．８２Ｖであった。この結果から、本実施例で用いた
ＬａＮｉ 0.5Ｆｅ0.5Ｏ3は、溶融炭酸塩型燃料電池用正
極として十分な酸素還元活性を有することが判明した。
また、実施例１の結果より明らかに従来のＬｉxＮｉ1-x
Ｏと比べて溶解度が小さいことが判明しているため、本
実施例では長期間に及ぶ発電試験は行わなかった。
融炭酸塩型燃料電池の正極材料に用いた。この酸化物粉
末に導電材としてＬｉＣｏＯ2粉末を１０重量％加え、
溶媒と成形助剤を加えてドクタ−ブレ−ド法によりシ−
ト状に成形した。このシ−ト状グリ−ンテ−プをそのま
ま溶融炭酸塩型燃料電池に組込み正極とした。実施例１
と同様にして、溶融炭酸塩型燃料電池を構成し、その電
流密度−電圧特性を調べた結果を第４図に示す。燃料利
用率６０％、１５０ｍＡ／ｃｍ2 において初期性能が
０．８２Ｖであった。この結果から、本実施例で用いた
ＬａＮｉ 0.5Ｆｅ0.5Ｏ3は、溶融炭酸塩型燃料電池用正
極として十分な酸素還元活性を有することが判明した。
また、実施例１の結果より明らかに従来のＬｉxＮｉ1-x
Ｏと比べて溶解度が小さいことが判明しているため、本
実施例では長期間に及ぶ発電試験は行わなかった。
【００１８】本実施例では式ＬａＮｉ1-xＦｅxＯ3にお
いてｘ＝０．５のペロブスカイト型酸化物を溶融炭酸塩
型燃料電池の正極材料に用いた場合を示したが、前記式
においてｘ値が０．０５＜ｘ＜０．９５のものでもよ
く、また一般式ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト型酸
化物のＡサイトの一部がＬａ以外の希土類元素またはア
ルカリ土類金属で置換されていてもよいし、もちろんＢ
サイトの一部がＣｏやＣｕで置換されていてもよい。さ
らに、本実施例ではＬｉＣｏＯ2を導電材として用いた
場合を示したが、これは他のＬｉ1-xＮｉxＯ（ｘ＝０．
１〜０．９）、ＬｉＣｕＯ、Ｌｉ2ＣｕＯ2、Ａｇまたは
Ａｇ酸化物の内少なくともいずれか一つを含む導電材で
あってももちろんよい。
いてｘ＝０．５のペロブスカイト型酸化物を溶融炭酸塩
型燃料電池の正極材料に用いた場合を示したが、前記式
においてｘ値が０．０５＜ｘ＜０．９５のものでもよ
く、また一般式ＡＢＯ3で表されるペロブスカイト型酸
化物のＡサイトの一部がＬａ以外の希土類元素またはア
ルカリ土類金属で置換されていてもよいし、もちろんＢ
サイトの一部がＣｏやＣｕで置換されていてもよい。さ
らに、本実施例ではＬｉＣｏＯ2を導電材として用いた
場合を示したが、これは他のＬｉ1-xＮｉxＯ（ｘ＝０．
１〜０．９）、ＬｉＣｕＯ、Ｌｉ2ＣｕＯ2、Ａｇまたは
Ａｇ酸化物の内少なくともいずれか一つを含む導電材で
あってももちろんよい。
【００１９】［実施例６］Ｌａ2ＮｉＯ4を溶融炭酸塩型
燃料電池の正極材料に用いた。この酸化物粉末に導電材
としてＬｉＣｕＯ粉末を５重量％加え、溶媒と成形助剤
を加えてドクタ−ブレ−ド法によりシ−ト状に成形し
た。このシ−ト状グリ−ンテ−プをそのまま溶融炭酸塩
型燃料電池に組込み正極とした。実施例１と同様にし
て、溶融炭酸塩型燃料電池を構成し、その電流密度−電
圧特性を調べた結果を第５図に示す。燃料利用率６０
％、電流密度１５０ｍＡ／ｃｍ2 において初期性能が
０．８１Ｖであった。この結果から、本実施例で用いた
Ｌａ2ＮｉＯ4は、溶融炭酸塩型燃料電池用正極として十
分な酸素還元活性を有することが判明した。また、実施
例１の結果より明らかに従来のＬｉxＮｉ1-xＯと比べて
溶解度が小さいことが判明しているため、本実施例では
長期間に及ぶ発電試験は行わなかった。
燃料電池の正極材料に用いた。この酸化物粉末に導電材
としてＬｉＣｕＯ粉末を５重量％加え、溶媒と成形助剤
を加えてドクタ−ブレ−ド法によりシ−ト状に成形し
た。このシ−ト状グリ−ンテ−プをそのまま溶融炭酸塩
型燃料電池に組込み正極とした。実施例１と同様にし
て、溶融炭酸塩型燃料電池を構成し、その電流密度−電
圧特性を調べた結果を第５図に示す。燃料利用率６０
％、電流密度１５０ｍＡ／ｃｍ2 において初期性能が
０．８１Ｖであった。この結果から、本実施例で用いた
Ｌａ2ＮｉＯ4は、溶融炭酸塩型燃料電池用正極として十
分な酸素還元活性を有することが判明した。また、実施
例１の結果より明らかに従来のＬｉxＮｉ1-xＯと比べて
溶解度が小さいことが判明しているため、本実施例では
長期間に及ぶ発電試験は行わなかった。
【００２０】さらに、本実施例ではＬｉＣｕＯを導電材
として用いた場合を示したが、これは他のＬｉ1-xＮｉx
Ｏ（ｘ＝０．１〜０．９）、ＬｉＣｏＯ2、Ｌｉ2ＣｕＯ
2、ＡｇまたはＡｇ酸化物の内少なくともいずれか一つ
を含む導電材であってももちろんよい。
として用いた場合を示したが、これは他のＬｉ1-xＮｉx
Ｏ（ｘ＝０．１〜０．９）、ＬｉＣｏＯ2、Ｌｉ2ＣｕＯ
2、ＡｇまたはＡｇ酸化物の内少なくともいずれか一つ
を含む導電材であってももちろんよい。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、性能の優
れた溶融炭酸塩型燃料電池用正極を得ることができる。
れた溶融炭酸塩型燃料電池用正極を得ることができる。
【図１】本発明の実施例２による溶融炭酸塩型燃料電池
の電流密度−電圧特性図である。
の電流密度−電圧特性図である。
【図２】本発明の実施例３による溶融炭酸塩型燃料電池
の電流密度−電圧特性図である。
の電流密度−電圧特性図である。
【図３】本発明の実施例４による溶融炭酸塩型燃料電池
の電流密度−電圧特性図である。
の電流密度−電圧特性図である。
【図４】本発明の実施例５による溶融炭酸塩型燃料電池
の電流密度−電圧特性図である。
の電流密度−電圧特性図である。
【図５】本発明の実施例６による溶融炭酸塩型燃料電池
の電流密度−電圧特性図である。
の電流密度−電圧特性図である。
フロントページの続き (72)発明者 蒲生 孝治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｌａ−Ｃｏ系酸化物を主成分とする多孔
質体で構成したことを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池
用正極。 - 【請求項２】 Ｌａ−Ｃｕ系酸化物を主成分とする多孔
質体で構成したことを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池
用正極。 - 【請求項３】 Ｌａ−Ｎｉ系酸化物を主成分とする多孔
質体で構成したことを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池
用正極。 - 【請求項４】 前記酸化物が、一般式ＡＢＯ3で表され
るペロブスカイト型酸化物である請求項１〜３のいずれ
かに記載の溶融炭酸塩型燃料電池用正極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5088144A JPH06275283A (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 溶融炭酸塩型燃料電池用正極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5088144A JPH06275283A (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 溶融炭酸塩型燃料電池用正極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06275283A true JPH06275283A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13934746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5088144A Pending JPH06275283A (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 溶融炭酸塩型燃料電池用正極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06275283A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010282896A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体酸化物形燃料電池 |
-
1993
- 1993-03-22 JP JP5088144A patent/JPH06275283A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010282896A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体酸化物形燃料電池 |
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