JPH0636770A - 溶融炭酸塩型燃料電池用空気極の製造方法 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池用空気極の製造方法Info
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- JPH0636770A JPH0636770A JP4209438A JP20943892A JPH0636770A JP H0636770 A JPH0636770 A JP H0636770A JP 4209438 A JP4209438 A JP 4209438A JP 20943892 A JP20943892 A JP 20943892A JP H0636770 A JPH0636770 A JP H0636770A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 炭酸リチウムを電解質成分の一部として用
いるリチウムと鉄、またはリチウムと鉄とニッケルとを
主金属成分とするグリーンシートを、リチウムの揮散を
防止しつつ焼成し、空気極を得る。 【構成】 グリーンシートを焼結して空気極前駆体を
得、リチウム化合物、及び該リチウム化合物と前記前駆
体とが接触しないように設けられたセッターが装入され
た密閉容器内のセッター上に前記前駆体を設置し、700
〜 1000 ℃に保持する。 【効果】 焼成時にリチウムの揮散を防止できるた
め、長寿命の空気極を得ることができ、溶融炭酸塩型燃
料電池の発電性能を向上させることができる。
いるリチウムと鉄、またはリチウムと鉄とニッケルとを
主金属成分とするグリーンシートを、リチウムの揮散を
防止しつつ焼成し、空気極を得る。 【構成】 グリーンシートを焼結して空気極前駆体を
得、リチウム化合物、及び該リチウム化合物と前記前駆
体とが接触しないように設けられたセッターが装入され
た密閉容器内のセッター上に前記前駆体を設置し、700
〜 1000 ℃に保持する。 【効果】 焼成時にリチウムの揮散を防止できるた
め、長寿命の空気極を得ることができ、溶融炭酸塩型燃
料電池の発電性能を向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭酸リチウムを電解質成
分の一部として用いる溶融炭酸塩型燃料電池用空気極の
製造方法に関する。
分の一部として用いる溶融炭酸塩型燃料電池用空気極の
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融炭酸塩型燃料電池は、概略、陽極
（燃料極）と陰極（空気極）と液体電解質とこの液体電
解質を保持する電解質板とから構成されている。実用装
置では、これらの電池を、ガス通路を兼ねたセパレータ
ーを挟んで、直列に積み重ねることにより発電電位を高
くしている。
（燃料極）と陰極（空気極）と液体電解質とこの液体電
解質を保持する電解質板とから構成されている。実用装
置では、これらの電池を、ガス通路を兼ねたセパレータ
ーを挟んで、直列に積み重ねることにより発電電位を高
くしている。
【０００３】電解質としては炭酸リチウムと炭酸カリウ
ムとの高温共融物が用いられている。この発電機構は以
下のようなものとなっている。即ち、空気と二酸化炭素
との混合気体が空気極に供給され、空気極から電子を受
け取り炭酸イオンが形成され、該炭酸イオンは電解質中
に拡散する。拡散して燃料極に至った炭酸イオンは燃料
極に供給された水素ガスと反応し水と炭酸ガスとを生成
し、電子を燃料極に放出する。
ムとの高温共融物が用いられている。この発電機構は以
下のようなものとなっている。即ち、空気と二酸化炭素
との混合気体が空気極に供給され、空気極から電子を受
け取り炭酸イオンが形成され、該炭酸イオンは電解質中
に拡散する。拡散して燃料極に至った炭酸イオンは燃料
極に供給された水素ガスと反応し水と炭酸ガスとを生成
し、電子を燃料極に放出する。
【０００４】このように燃料電池は化学エネルギーを直
接電気エネルギーに変換できるため、高発電効率、無公
害という利点があり、とりわけ溶融炭酸塩型燃料電池は
高価な貴金属を必要としないことから次世代の電源とし
て有望視されている。
接電気エネルギーに変換できるため、高発電効率、無公
害という利点があり、とりわけ溶融炭酸塩型燃料電池は
高価な貴金属を必要としないことから次世代の電源とし
て有望視されている。
【０００５】ところで、この溶融炭酸塩型燃料電池を実
用化するためには４万時間にわたって高性能を維持する
ことが必要とされる。そのためには用いる材料に関して
解決しなければならない問題が未だ多い。とりわけ、従
来の空気極材料である NiOの溶融塩中での腐食による空
気極の細孔構造変化や厚みの減少により電池性能が劣化
すること、又燃料極表面で形成される Ni 析出物による
ショートの可能性が高いこととが問題視されている。
用化するためには４万時間にわたって高性能を維持する
ことが必要とされる。そのためには用いる材料に関して
解決しなければならない問題が未だ多い。とりわけ、従
来の空気極材料である NiOの溶融塩中での腐食による空
気極の細孔構造変化や厚みの減少により電池性能が劣化
すること、又燃料極表面で形成される Ni 析出物による
ショートの可能性が高いこととが問題視されている。
【０００６】この点を解決すべく空気極の表面処理や代
替材料の開発等の検討がなされてきている。例えば、特
願平 01-321545 号公報である。該公報において、本発
明者らは空気極材料としてリチウム、鉄、ニッケル及び
酸素を主成分とする複合酸化物を開示した。この複合酸
化物は電気伝導性と対溶融炭酸塩耐食性に優れた新規材
料である。
替材料の開発等の検討がなされてきている。例えば、特
願平 01-321545 号公報である。該公報において、本発
明者らは空気極材料としてリチウム、鉄、ニッケル及び
酸素を主成分とする複合酸化物を開示した。この複合酸
化物は電気伝導性と対溶融炭酸塩耐食性に優れた新規材
料である。
【０００７】しかし、これらの素材より実際の空気極を
製造するためには未だいくつかの課題が残されている。
その問題の大きなものの一つが、焼結時にリチウムが気
散し、リチウムと鉄との原子数比（以下「Li/Fe」と示
す。）が低下し、甚だしい場合には１より小さくなり、
大きな電気伝導度が得られなくなり、実用に耐えないも
のとなることである。
製造するためには未だいくつかの課題が残されている。
その問題の大きなものの一つが、焼結時にリチウムが気
散し、リチウムと鉄との原子数比（以下「Li/Fe」と示
す。）が低下し、甚だしい場合には１より小さくなり、
大きな電気伝導度が得られなくなり、実用に耐えないも
のとなることである。
【０００８】すなわち、上記複合酸化物にあっては、Li
/Fe が１以下の場合、電気伝導度が低く、Li/Fe が大き
くなるに従い電気伝導度が高くなり、Li/Fe = 1.07 で
最高となる。ところが、この材料を焼結するためには、
1000 ℃程度の温度が必要とされ、該温度で焼結させる
際にリチウムは気散し、甚だしい場合には焼結体中には
ほとんど残存しなくなる。
/Fe が１以下の場合、電気伝導度が低く、Li/Fe が大き
くなるに従い電気伝導度が高くなり、Li/Fe = 1.07 で
最高となる。ところが、この材料を焼結するためには、
1000 ℃程度の温度が必要とされ、該温度で焼結させる
際にリチウムは気散し、甚だしい場合には焼結体中には
ほとんど残存しなくなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明はリチウム、
鉄、酸素またはリチウム、鉄、ニッケル、酸素の複合酸
化物を主成分とする溶融炭酸塩型燃料電池用空気極の製
造方法において、上記欠点の無い製造方法の提供を目的
とする。
鉄、酸素またはリチウム、鉄、ニッケル、酸素の複合酸
化物を主成分とする溶融炭酸塩型燃料電池用空気極の製
造方法において、上記欠点の無い製造方法の提供を目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の方法は、リチウムと鉄、又はリチウムと鉄とニッケ
ルを主金属成分とするグリーンシートを焼成して気孔率
50 〜 70 ％の溶融炭酸塩型燃料電池用空気極を製造す
る方法において、グリーンシートを焼結して空気極前駆
体を得、リチウム化合物、及び該リチウム化合物と前記
前駆体とが接触しないように設けられたセッターが装入
された密閉容器内のセッター上に前記前駆体を設置し、
700 〜 1000 ℃に保持するものであり、リチウム化合物
として 700 ℃における蒸気分圧が 0.1 ｍｍＨｇ以上で
あるリチウム化合物、特に炭酸リチウム、水酸化リチウ
ム、リン酸リチウムの内の少なくとも１種を用いるもの
である。また、密閉容器として、その内面全面を金被膜
で覆ったもの、または酸化マグネシウム製の容器を用
い、セッターとしてその全面を金被膜で覆ったものを用
いるものである。
明の方法は、リチウムと鉄、又はリチウムと鉄とニッケ
ルを主金属成分とするグリーンシートを焼成して気孔率
50 〜 70 ％の溶融炭酸塩型燃料電池用空気極を製造す
る方法において、グリーンシートを焼結して空気極前駆
体を得、リチウム化合物、及び該リチウム化合物と前記
前駆体とが接触しないように設けられたセッターが装入
された密閉容器内のセッター上に前記前駆体を設置し、
700 〜 1000 ℃に保持するものであり、リチウム化合物
として 700 ℃における蒸気分圧が 0.1 ｍｍＨｇ以上で
あるリチウム化合物、特に炭酸リチウム、水酸化リチウ
ム、リン酸リチウムの内の少なくとも１種を用いるもの
である。また、密閉容器として、その内面全面を金被膜
で覆ったもの、または酸化マグネシウム製の容器を用
い、セッターとしてその全面を金被膜で覆ったものを用
いるものである。
【００１１】
【作用】上記課題を解決するもっとも簡単な方法は、所
定の組成のグリーンシートをリチウム化合物の飽和蒸気
圧下で加熱することと考えられる。このためには密閉容
器を用いるのが最適であるが、約 1000 度という高温下
で使用しうる密閉容器用材料のほとんどは当該温度でリ
チウム化合物蒸気と反応し、装置に孔が開いたり、亀裂
が生じたりしてしまう。例えば、ステンレスは酸化され
腐食され、Ｐｔもリチウムにより腐食され、アルミナは
リチウムと反応しリチウムアルミネートを形成するがご
ときである。当該温度でリチウムと反応しない金属とし
て金があるが、金は融点が約 1063 度であり、本目的に
用いる装置の構造材料とするには不適当である。
定の組成のグリーンシートをリチウム化合物の飽和蒸気
圧下で加熱することと考えられる。このためには密閉容
器を用いるのが最適であるが、約 1000 度という高温下
で使用しうる密閉容器用材料のほとんどは当該温度でリ
チウム化合物蒸気と反応し、装置に孔が開いたり、亀裂
が生じたりしてしまう。例えば、ステンレスは酸化され
腐食され、Ｐｔもリチウムにより腐食され、アルミナは
リチウムと反応しリチウムアルミネートを形成するがご
ときである。当該温度でリチウムと反応しない金属とし
て金があるが、金は融点が約 1063 度であり、本目的に
用いる装置の構造材料とするには不適当である。
【００１２】本発明において、焼結後の空気極前駆体と
リチウム化合物とを密閉容器中で 700 ℃以上で保持す
るのは、上記「所定の組成のグリーンシートをリチウム
化合物の飽和状気圧下で加熱する」効果と同じ効果を得
んがためである。本発明の方法でなぜ同様な効果が得ら
れるのかは明かではない。本発明者らはリチウム化合物
の蒸気が空気極前駆体と反応し、分解してリチウム原子
が発生し、該リチウム原子が空気極前駆体内部に拡散す
るものと推定している。よって、リチウム化合物として
は所定の加熱・保持温度でいくばくかの分圧を持つもの
であることが必要であり、反応速度等を勘案すると少な
くとも 0.1 ｍｍＨｇ程度は必要とされる。又、取扱い
等を勘案すれば、炭酸リチウム、水酸化リチウム、リン
酸リチウム等が好ましい。なお、リン酸リチウムを用い
る場合には、概ね 700 度を越える加熱・保持温度が必
要とされる。
リチウム化合物とを密閉容器中で 700 ℃以上で保持す
るのは、上記「所定の組成のグリーンシートをリチウム
化合物の飽和状気圧下で加熱する」効果と同じ効果を得
んがためである。本発明の方法でなぜ同様な効果が得ら
れるのかは明かではない。本発明者らはリチウム化合物
の蒸気が空気極前駆体と反応し、分解してリチウム原子
が発生し、該リチウム原子が空気極前駆体内部に拡散す
るものと推定している。よって、リチウム化合物として
は所定の加熱・保持温度でいくばくかの分圧を持つもの
であることが必要であり、反応速度等を勘案すると少な
くとも 0.1 ｍｍＨｇ程度は必要とされる。又、取扱い
等を勘案すれば、炭酸リチウム、水酸化リチウム、リン
酸リチウム等が好ましい。なお、リン酸リチウムを用い
る場合には、概ね 700 度を越える加熱・保持温度が必
要とされる。
【００１３】密閉容器中で保持する温度を 700 ℃以上
とするのは、これ未満とすると所望の効果を得るのに保
持時間が余りに長くなり、実質的に効果が得られないの
と同じであるからである。実用的な保持時間を１日以内
とすれば、保持温度は 800℃以上とすることが好まし
い。保持温度は高ければ高いほど保持時間は短くてす
み、生産効率上好ましい。しかし、前記したように装置
材質の問題より保持温度の制限を受け、実質的に 1000
℃が上限となる。なお、保持時間は少なくとも１時間と
することが操作上好ましい。
とするのは、これ未満とすると所望の効果を得るのに保
持時間が余りに長くなり、実質的に効果が得られないの
と同じであるからである。実用的な保持時間を１日以内
とすれば、保持温度は 800℃以上とすることが好まし
い。保持温度は高ければ高いほど保持時間は短くてす
み、生産効率上好ましい。しかし、前記したように装置
材質の問題より保持温度の制限を受け、実質的に 1000
℃が上限となる。なお、保持時間は少なくとも１時間と
することが操作上好ましい。
【００１４】装置材質として用いることのできるもの
は、700 〜 1000 ℃でリチウムと反応しないものであ
り、具体的には金もしくは酸化マグネシウムである。す
なわち、金製の容器もしくは内面が金張り、あるいは金
メッキされた装置、もしくは酸化マグネシウムで成形加
工された容器が本発明の方法に適用できる。ただし、酸
化マグネシウムは空気極材料と反応するため、直接空気
極前駆体と接触させないようにすることが必要である。
は、700 〜 1000 ℃でリチウムと反応しないものであ
り、具体的には金もしくは酸化マグネシウムである。す
なわち、金製の容器もしくは内面が金張り、あるいは金
メッキされた装置、もしくは酸化マグネシウムで成形加
工された容器が本発明の方法に適用できる。ただし、酸
化マグネシウムは空気極材料と反応するため、直接空気
極前駆体と接触させないようにすることが必要である。
【００１５】
【実施例】次に本発明の実施例について述べる （実施例１）炭酸リチウムと Fe2O3 と原子数比が Li/F
e = 1.1 となるように擂潰機に装入し、約 40 分間低速
で混合し、得た混合物を 1000 Kgf/cm2 で加圧してかた
め、空気中で 690 ℃、4 時間か焼した。得た焼成物を
擂潰機で粉砕し、平均粒径 5μm（レーザー散乱回折法
による。以下同じ。）の粉を得、これを原料粉とした。
ついで、エタノールとトルエンとが 1:1 の溶媒にその
濃度が 10 ％となるようにポリビニルブチラールを溶
解して得た溶液約 50 ｇと、造孔剤としてアラビアゴム
を 100 ｇ、界面活性剤としてニッサンノニオン（日本
油脂株式会社製）を約 3 ｇと、エタノールとトルエン
とが 1:1 の溶媒 100 ｃｃと、原料粉 200ｇとを混合
し、ボールミルに入れ、低速回転で 1 日混合した。得
られたスラリーを用い、公知のドクターブレード法によ
り厚み 1 ｍｍのグリーンシートを作成した。このシー
トを 4 ｃｍ× 4 ｃｍとなるように切り出し、セッター
で挟持し、空気中 400 ℃で 3 時間加熱し、脱脂を行っ
た後、空気中 1100 ℃で 6 時間焼結して空気極前駆体
１を得た。
e = 1.1 となるように擂潰機に装入し、約 40 分間低速
で混合し、得た混合物を 1000 Kgf/cm2 で加圧してかた
め、空気中で 690 ℃、4 時間か焼した。得た焼成物を
擂潰機で粉砕し、平均粒径 5μm（レーザー散乱回折法
による。以下同じ。）の粉を得、これを原料粉とした。
ついで、エタノールとトルエンとが 1:1 の溶媒にその
濃度が 10 ％となるようにポリビニルブチラールを溶
解して得た溶液約 50 ｇと、造孔剤としてアラビアゴム
を 100 ｇ、界面活性剤としてニッサンノニオン（日本
油脂株式会社製）を約 3 ｇと、エタノールとトルエン
とが 1:1 の溶媒 100 ｃｃと、原料粉 200ｇとを混合
し、ボールミルに入れ、低速回転で 1 日混合した。得
られたスラリーを用い、公知のドクターブレード法によ
り厚み 1 ｍｍのグリーンシートを作成した。このシー
トを 4 ｃｍ× 4 ｃｍとなるように切り出し、セッター
で挟持し、空気中 400 ℃で 3 時間加熱し、脱脂を行っ
た後、空気中 1100 ℃で 6 時間焼結して空気極前駆体
１を得た。
【００１６】次に、空気極前駆体１と、厚さ 2 ｍｍの
ステンレス板で作成した上蓋つきの8 ｃｍ× 8 ｃｍ×
5 ｃｍの大きさの角型容器の内面全体に金ペーストを塗
布して焼成して得た密閉容器と、該密閉容器の底面より
小さいステンレス板の全面に金ペーストを塗布し、焼成
して得たセッターとを用い以下の試験を行った。
ステンレス板で作成した上蓋つきの8 ｃｍ× 8 ｃｍ×
5 ｃｍの大きさの角型容器の内面全体に金ペーストを塗
布して焼成して得た密閉容器と、該密閉容器の底面より
小さいステンレス板の全面に金ペーストを塗布し、焼成
して得たセッターとを用い以下の試験を行った。
【００１７】密閉容器内に厚さ 2 ｍｍになるように炭
酸リチウムを敷き詰め、その上に 1100 〜 1200 ℃で焼
結して作成した 6 つの円柱状のリチウムアルミネート
焼結体を置き、その上に前記セッターを水平になる様に
設け、セッター上に空気極前駆体を乗せ 700,800,900,1
000 ℃の各温度で加熱し、所定の時間各温度で保持して
空気極を得た。その後、各空気極の電気伝導率を測定
し、加熱温度と保持時間と電気伝導率との関係を求め、
図１に示した。
酸リチウムを敷き詰め、その上に 1100 〜 1200 ℃で焼
結して作成した 6 つの円柱状のリチウムアルミネート
焼結体を置き、その上に前記セッターを水平になる様に
設け、セッター上に空気極前駆体を乗せ 700,800,900,1
000 ℃の各温度で加熱し、所定の時間各温度で保持して
空気極を得た。その後、各空気極の電気伝導率を測定
し、加熱温度と保持時間と電気伝導率との関係を求め、
図１に示した。
【００１８】図１において、Ａは加熱温度 700 ℃、Ｂ
は 800 ℃、Ｃは 900 ℃、Ｄは 1000℃である。図１よ
り加熱温度が 700 ℃の場合、100 時間以上保持すれば
良好な電気伝導率が得られることがわかる。又、加熱温
度が 1000 ℃の場合には、保持時間をあまり長くすると
上昇した電気伝導率が低下している。これは、一端空気
極前駆体内に拡散したリチウムが再度気散してしまうた
めと思われる。なお、容器とセッターの使用後の状況
は、加熱温度 1000 ℃でやや変形したものの、他の加熱
温度では異常は認められなかった。以上の結果は、加熱
温度は 700 ℃以上、好ましくは 800 〜 1000 ℃とする
ことが望ましいということを示していると言える。
は 800 ℃、Ｃは 900 ℃、Ｄは 1000℃である。図１よ
り加熱温度が 700 ℃の場合、100 時間以上保持すれば
良好な電気伝導率が得られることがわかる。又、加熱温
度が 1000 ℃の場合には、保持時間をあまり長くすると
上昇した電気伝導率が低下している。これは、一端空気
極前駆体内に拡散したリチウムが再度気散してしまうた
めと思われる。なお、容器とセッターの使用後の状況
は、加熱温度 1000 ℃でやや変形したものの、他の加熱
温度では異常は認められなかった。以上の結果は、加熱
温度は 700 ℃以上、好ましくは 800 〜 1000 ℃とする
ことが望ましいということを示していると言える。
【００１９】（実施例２）次に炭酸リチウム、Fe2O3、
炭酸ニッケルを原子数比が リチウム : 鉄 : ニッケル
= 1.1 : 1.0 : 0.25 となるようにし、上記と同様にし
て空気極前駆体を得た。この空気極前区体を用いて実施
例１と同様にして加熱処理し、加熱温度と保持時間と得
られた空気極の電気伝導率との関係を調べた。その結果
を図２に示した。図２の結果は、図１の結果と同様であ
った。なお、容器とセッターの使用後の状況は、実施例
１と同様に加熱温度 1000 ℃の場合にやや変形したもの
の、他の加熱温度では異常は認められなかった。以上の
結果は実施例１と同様に加熱温度は 700 ℃以上、好ま
しくは 800 〜 1000 ℃とすることが望ましいというこ
とを示していると言える。
炭酸ニッケルを原子数比が リチウム : 鉄 : ニッケル
= 1.1 : 1.0 : 0.25 となるようにし、上記と同様にし
て空気極前駆体を得た。この空気極前区体を用いて実施
例１と同様にして加熱処理し、加熱温度と保持時間と得
られた空気極の電気伝導率との関係を調べた。その結果
を図２に示した。図２の結果は、図１の結果と同様であ
った。なお、容器とセッターの使用後の状況は、実施例
１と同様に加熱温度 1000 ℃の場合にやや変形したもの
の、他の加熱温度では異常は認められなかった。以上の
結果は実施例１と同様に加熱温度は 700 ℃以上、好ま
しくは 800 〜 1000 ℃とすることが望ましいというこ
とを示していると言える。
【００２０】（実施例３）厚さ 4 ｍｍのアルミナ製の
蓋付き容器の内面全面に金ペーストを塗布し、焼成した
ものを加熱・保持用の容器とし、アルミナ製平板に全面
に金ペーストを塗布し、焼成して得たセッターを用いて
実施例１、２と同様にして空気極を作成した。得られた
各空気極の電気伝導率と加熱温度と保持時間との関係を
求め、かつ使用後の容器の異常の有無を調べた。その結
果、電気伝導率と加熱温度と保持時間との関係は何れも
実施例１，２と差が無く、アルミナ製の容器もセッター
も共に異常は認められ無かった。
蓋付き容器の内面全面に金ペーストを塗布し、焼成した
ものを加熱・保持用の容器とし、アルミナ製平板に全面
に金ペーストを塗布し、焼成して得たセッターを用いて
実施例１、２と同様にして空気極を作成した。得られた
各空気極の電気伝導率と加熱温度と保持時間との関係を
求め、かつ使用後の容器の異常の有無を調べた。その結
果、電気伝導率と加熱温度と保持時間との関係は何れも
実施例１，２と差が無く、アルミナ製の容器もセッター
も共に異常は認められ無かった。
【００２１】（実施例４）厚さ 4 ｍｍの酸化マグネシ
ウム製の蓋付き容器を加熱・保持用の容器とし、アルミ
ナ製平板全面に金ペーストを塗布し、焼成して得たセッ
ターを用いて実施例１、２と同様にして空気極を作成し
た。得られた空気極の電気伝導率と加熱温度と保持時間
との関係を求め、かつ使用後の容器の異常の有無を調べ
た。その結果、電気伝導率と加熱温度と保持時間との関
係は何れも実施例１、２と差が無く、酸化マグネシウム
製容器もアルミナ製セッターも共に異常は認められ無か
った。
ウム製の蓋付き容器を加熱・保持用の容器とし、アルミ
ナ製平板全面に金ペーストを塗布し、焼成して得たセッ
ターを用いて実施例１、２と同様にして空気極を作成し
た。得られた空気極の電気伝導率と加熱温度と保持時間
との関係を求め、かつ使用後の容器の異常の有無を調べ
た。その結果、電気伝導率と加熱温度と保持時間との関
係は何れも実施例１、２と差が無く、酸化マグネシウム
製容器もアルミナ製セッターも共に異常は認められ無か
った。
【００２２】（比較例１）厚さ 2 ｍｍのステンレス板
で作成した上蓋つきの 8 ｃｍ× 8 ｃｍ× 5 ｃｍの大
きさの角型容器を加熱・保持用の容器とし、該加熱・保
持用の容器の底面より小さいステンレス板をセッターと
して用いて実施例１、２と同様の試験を試みた。しか
し、加熱温度 700 ℃で容器が腐食され、十分な試験は
行えなかった。
で作成した上蓋つきの 8 ｃｍ× 8 ｃｍ× 5 ｃｍの大
きさの角型容器を加熱・保持用の容器とし、該加熱・保
持用の容器の底面より小さいステンレス板をセッターと
して用いて実施例１、２と同様の試験を試みた。しか
し、加熱温度 700 ℃で容器が腐食され、十分な試験は
行えなかった。
【００２３】（比較例２）厚さ 4 ｍｍのアルミナ製の
蓋付き容器を加熱・保持用の容器とし、アルミナ製平板
にをセッターとして用いて実施例１，２と同様の試験を
試みた。しかし、加熱温度 800 ℃で容器表面が侵さ
れ、900 ℃で容器にひびが入り、十分な試験は行えなか
った。
蓋付き容器を加熱・保持用の容器とし、アルミナ製平板
にをセッターとして用いて実施例１，２と同様の試験を
試みた。しかし、加熱温度 800 ℃で容器表面が侵さ
れ、900 ℃で容器にひびが入り、十分な試験は行えなか
った。
【００２４】（比較例３）厚さ 4 ｍｍの酸化マグネシ
ウム製の蓋付き容器を加熱・保持用の容器とし、酸化マ
グネシウム製平板をセッターとして実施例１，２と同様
の試験を試みた。容器自体に問題は生じなかったが、セ
ッターと空気極とが固着し、十分な試験とはならなかっ
た。
ウム製の蓋付き容器を加熱・保持用の容器とし、酸化マ
グネシウム製平板をセッターとして実施例１，２と同様
の試験を試みた。容器自体に問題は生じなかったが、セ
ッターと空気極とが固着し、十分な試験とはならなかっ
た。
【００２５】
【発明の効果】本発明の方法によれば、空気極製造の為
の焼結時に失われたリチウム分を容易にかつ確実に空気
極に補給でき、その結果長寿命の空気極を得ることがで
き、溶融炭酸塩型燃料電池の発電性能を向上させること
ができる。
の焼結時に失われたリチウム分を容易にかつ確実に空気
極に補給でき、その結果長寿命の空気極を得ることがで
き、溶融炭酸塩型燃料電池の発電性能を向上させること
ができる。
【図１】 本発明の実施例で得られた リチウム、鉄
の酸化物を主成分とする空気極の電気伝導率と、該空気
極を得るための加熱温度と保持時間との関係を示した図
である。
の酸化物を主成分とする空気極の電気伝導率と、該空気
極を得るための加熱温度と保持時間との関係を示した図
である。
【図２】 本発明の実施例で得られた リチウム、
鉄、ニッケルの酸化物を主成分とする空気極の電気伝導
率と、該空気極を得るための加熱温度と保持時間との関
係を示した図である。
鉄、ニッケルの酸化物を主成分とする空気極の電気伝導
率と、該空気極を得るための加熱温度と保持時間との関
係を示した図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 リチウムと鉄、又はリチウムと鉄と
ニッケルとを主金属成分とするグリーンシートを焼成し
て気孔率 50 〜 70 ％の溶融炭酸塩型燃料電池用空気極
を製造する方法において、グリーンシートを焼結して空
気極前駆体を得、リチウム化合物、及び該リチウム化合
物と前記前駆体とが接触しないように設けられたセッタ
ーが装入された密閉容器内のセッター上に前記空気極前
駆体を設置し、700 〜 1000 ℃に加熱保持することを特
徴とする溶融炭酸塩型燃料電池用空気極の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法において、リチ
ウム化合物として700 ℃における分圧が 0.1 ｍｍＨｇ
程度以上であるリチウム化合物を用いることを特徴とす
る溶融炭酸塩型燃料電池用空気極の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の方法において、リチ
ウム化合物としてリチウム化合物として炭酸リチウム、
水酸化リチウム、リン酸リチウムの内の少なくとも１種
を用いることを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池用空気
極の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１〜４の方法において、密閉
容器として、その内面全面を金被膜で覆ったものを用
い、セッターとしてその全面を金被膜で覆ったものを用
いることを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池用空気極の
製造方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４の方法において、密閉
容器として、酸化マグネシウム製の容器を用い、セッタ
ーとしてその全面を金被膜で覆ったものを用いることを
特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池用空気極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4209438A JPH0636770A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 溶融炭酸塩型燃料電池用空気極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4209438A JPH0636770A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 溶融炭酸塩型燃料電池用空気極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0636770A true JPH0636770A (ja) | 1994-02-10 |
Family
ID=16572865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4209438A Pending JPH0636770A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 溶融炭酸塩型燃料電池用空気極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0636770A (ja) |
-
1992
- 1992-07-15 JP JP4209438A patent/JPH0636770A/ja active Pending
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