JPH08264187A

JPH08264187A - 固体電解質型燃料電池

Info

Publication number: JPH08264187A
Application number: JP7062262A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Tanaka; 信夫田中; Yusaku Shimoda; 有作下田; Toshiyuki Shirakawa; 敏行白川
Original assignee: SEKIYU SANGYO KASSEIKA CENTER; Petroleum Energy Center PEC; Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: SEKIYU SANGYO KASSEIKA CENTER; Idemitsu Kosan Co Ltd; Japan Petroleum Energy Center JPEC
Priority date: 1995-03-22
Filing date: 1995-03-22
Publication date: 1996-10-11

Abstract

(57)【要約】【目的】燃料電極の電極反応場である三相界面への酸
素イオンの供給を促進し、電極反応を活性化することに
よって燃料電極の分極抵抗を低減し、発電性能に優れた
ＳＯＦＣを提供することである。【構成】固体電解質の一方の面に燃料電極、他方の面
に空気電極を設けてなる固体電解質型燃料電池であっ
て、該固体電解質と燃料電極との間に、周期律表第８，
９，１０族の金属及びこれらの合金のうち少なくとも一
種と、１０００℃における酸素イオン導電率が0.２Ｓ／
ｃｍ以上である酸素イオン導電性酸化物との混合物から
なる界面層を形成してなることを特徴とする固体電解質
型燃料電池。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は固体電解質型燃料電池
（以下「ＳＯＦＣ」と言うことがある。）に関し、さら
に詳しくは、発電性能に優れた固体電解質型燃料電池に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ジルコニア系酸化物などの酸素イオン導
電体を電解質として用いる固体電解質型燃料電池の燃料
電極には、高い電子導電性、ガス透過性（多孔性）、電
気化学的触媒活性、高温還元雰囲気での化学的安定性、
及び電解質やその他の構成材料と熱膨張率が近いこと等
の性能が要求される。これらの性能を満足するものとし
て、Ｎｉなどの周期律表第８族の金属と、電解質として
主に用いられるイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）
などの酸素イオン導電性の酸化物との混合物（サーメッ
ト）があるが、価格が安定なことあるいは入手しやすい
材料であることから、ＮｉとＹＳＺとのサーメットを用
いるのが一般的である。このＮｉ／ＹＳＺサーメットを
用いた燃料電極では、電解質を通過した酸素イオンと、
気相を拡散してきた水素，一酸化炭素などの燃料との反
応が起こり、水や二酸化炭素が生成する。このような電
極反応は、通常Ｎｉ／ＹＳＺ／気相の三相が接した界面
（三相界面）近傍で起こるとされており、この電極反応
場への燃料や酸素イオンの拡散や電極反応場での電荷移
動過程が、電極反応の活性を支配するということが知ら
れている。

【０００３】燃料電極の電極反応を活性化し、分極抵抗
を低減するためには、電極反応場である三相界面長を増
やすと共に、電極反応場への燃料や酸素イオンの拡散を
スムーズに行わせる必要がある。そこで、燃料電極を構
成するＮｉとＹＳＺとの粒径比を制御して三相界面長を
増やすこと、あるいは燃料電極の気孔率や細孔径を制御
して電極反応場への燃料の拡散を促進することによる改
良によって、分極抵抗を低減するという技術が提案され
ている（特開平５−１５１９８１号公報，特開平６−５
２８６３号公報等）。

【０００４】しかしながら、電極反応の活性を支配する
もう１つの要素である電極反応場への酸素イオンの拡散
を促進するという視点での改良は、これまで特に行われ
ていなかった。従って、従来用いられているＮｉ／ＹＳ
Ｚサーメットでは、燃料電極中のＹＳＺの酸素イオン導
電率が、通常のＳＯＦＣの作動温度である１０００℃で
は０.1Ｓ／ｃｍ程度と高くないため、三相界面への酸素
イオンの供給が十分に速く行われているとは言い難く、
特に高電流を流した場合には、三相界面への酸素イオン
の供給が律速となり、分極抵抗が大きくなるという問題
点があった。

【０００５】また、ＹＳＺに比べて酸素イオン導電性の
高い電解材料として、酸化スカンジウム（Ｓｃ₂Ｏ₃）で
安定化したジルコニア（ＳｃＳＺ）が知られており、こ
れを電解質材料として用いるというＳＯＦＣが提案され
ている（特開平７−６７７４号公報）。しかしながら、
この材料は結晶相が不安定であるために、ＳＯＦＣの作
動温度である１０００℃まで加熱する際には、大きな体
積変化を生じ、それによってセルやスタックに割れが生
じるという問題点がある。同様に、酸化イッテルビウム
（Ｙｂ₂Ｏ₃）や酸化ガドリニウム（Ｇｄ₂Ｏ₃）で安定化
したジルコニアにおいても、酸素イオン導電性は高いも
のの、結晶相が不安定であるため、ＳＯＦＣの構成要素
として用いるには、問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、燃料
電極の電極反応場である三相界面への酸素イオンの供給
を促進し、電極反応を活性化することによって燃料電極
の分極抵抗を低減し、発電性能に優れたＳＯＦＣを開発
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた。その結果、固体電
解質と燃料電極との間に、酸素イオン導電率の高い酸化
物と、燃料電極反応の触媒活性の高い周期律表第８，
９，１０族金属との混合物からなる界面層を導入するこ
とにより、電極反応場への酸素イオンの供給が活性化さ
れ、燃料電極の分極抵抗を低減することができ、発電性
能に優れたＳＯＦＣが得られることを見出した。本発明
は、かかる知見に基づいて完成された。

【０００８】即ち、本発明は、固体電解質の一方の面に
燃料電極、他方の面に空気電極を設けてなる固体電解質
型燃料電池であって、該固体電解質と燃料電極との間
に、周期律表第８，９，１０族の金属及びこれらの合金
のうち少なくとも一種と、１０００℃における酸素イオ
ン導電率が0.２Ｓ／ｃｍ以上である酸素イオン導電性酸
化物との混合物からなる界面層を形成してなる固体電解
質型燃料電池を提供するものである。ここで、上記界面
層の膜厚は、１０〜５０μｍであることが好ましく、上
記混合物において、周期律表第８，９，１０族の金属及
びこれらの合金の含有量は、３０〜７０重量％であるこ
とが好ましい。また、上記酸素イオン導電性酸化物は、
酸化スカンジウム，酸化イッテルビウム及び酸化ガドリ
ニウムのうち少なくとも一種で安定化された酸化ジルコ
ニウムであることが好ましい。以下、本発明に係る固体
電解質型燃料電池について、さらに詳細に説明する。

【０００９】ＳＯＦＣには、円筒型，平板型，モノリシ
ック型などの幾つかのタイプが提案されている。本発明
は、いずれのタイプのＳＯＦＣについても適用可能であ
る。以下に、多孔質基体管上に本発明のＳＯＦＣの構成
要素である燃料電極，界面層，固体電解質，空気電極を
順次積層し、基体管の内側に燃料、外側に酸素又は空気
を流すタイプの円筒型ＳＯＦＣを例にとって説明する。
このタイプの本発明のＳＯＦＣ単セルの基本構造を第１
図に示す。

【００１０】先ず、基体管１には、市販されている多孔
質なＣＳＺ（カルシア安定化ジルコニア）やアルミナの
チューブ等を使用するすることができる。

【００１１】また、燃料電極２は、基体管１上に多孔質
膜を製膜して設けられる。その材料としては、燃料電極
２として一般的に用いられているＮｉ／ＹＳＺサーメッ
トなどを用いることができるが、サーメット中のＮｉの
含有量は、通常３０〜７０重量％、好ましくは４０〜６
０重量％である。サーメット中のＮｉの含有量が、少な
過ぎると燃料電極の導電率が低くなるので好ましくな
く、多過ぎると固体電解質との熱膨張率の差が大きくな
り、運転時のヒートサイクルによる割れや剥離が生じる
おそれがあるので好ましくない。なお、ＹＳＺ（イット
リアで安定化したジルコニア）を含むサーメットを用い
る場合、イットリアのドープ量は、ＹＳＺが充分な酸素
イオン導電性を持つ範囲である６〜１０モル％程度とす
るのが好ましい。燃料電極２の製膜方法としては、多孔
質膜が得られる方法であれば特に限定されないが、代表
的なものとしては溶射法，スラリーコート法，スリップ
キャスト法などが用いられる。なお、製膜時には、酸化
物でもＳＯＦＣ運転時では燃料ガスにより金属に還元さ
れることから、Ｎｉ／ＹＳＺの代わりにＮｉＯ／ＹＳＺ
を原料粉末として用いることもできる。そして、燃料電
極２の層の膜厚は、５０〜１００μｍの範囲であること
が好ましい。薄過ぎると燃料電極２中の膜に平行な方向
の電気抵抗が大きくなるので好ましくなく、厚過ぎると
ガスの拡散に不利であり好ましくない。

【００１２】次に、界面層３の材料としては、酸素イオ
ン導電性酸化物と周期律表第８，９，１０族の金属及び
これらの合金のうち少なくとも１種との混合物が用いら
れる。酸素イオン導電性酸化物としては、酸素イオン導
電率が高い程電極反応場への酸素イオンの供給が活性化
されるので好ましく、１０００℃での値が０.2Ｓ／ｃｍ
以上であることが好ましい。具体的には、例えば酸化ス
カンジウム，酸化イッテルビウム又は酸化ガドリニウム
で安定化された酸化ジルコニウム、あるいは酸化スカン
ジウム，酸化イッテルビウム及び酸化ガドリニウムのう
ち２種以上で安定化された酸化ジルコニウムなどが挙げ
られる。このような材料は、一般的には市販されていな
いことが多いので、上記それぞれの酸化物あるいはその
前駆体を用いて作製する。使用可能な前駆体として具体
的には、例えばそれぞれの金属の硝酸塩や塩化物等があ
る。作製方法としては、セラミックスの粉末合成に用い
られる一般的な方法を用いることができ、例えば粉末混
合−焼成法や共沈法，ゾル−ゲル法，噴霧熱分解法など
が好ましく用いられる。中でも、できるだけ均一な粉末
を得るためには、共沈法やゾル−ゲル法などの液相から
の合成法を用いることが特に好ましい。このようにして
得られた材料の酸素イオン導電率は、焼結体を作製する
か、あるいは基板上に膜を作製し、それぞれ白金線など
のリード線を４本取り出した試料を用いて、交流４端子
法などによって測定することができる。

【００１３】周期律表第８，９，１０族の金属及びこれ
らの合金としては、Ｎｉ，Ｐｄ又はＰｔのいずれを用い
ることもできるが、触媒活性の高さやコストとの兼ね合
いから、Ｎｉが特に好ましく用いられる。中でも、本発
明では、ニッケル又は酸化ニッケルの粉末と安定化した
ジルコニア粉末とを混合・造粒したものが特に好まし
い。この場合に、酸化ニッケルとはニッケルの酸化物を
意味し、各種のニッケル酸化物及びその混合物を含む
が、通常は酸化ニッケルとして、ＮｉＯ又はＮｉＯを主
成分とする各種ニッケル酸化物の混合物が用いられる。
また、ニッケル又は酸化ニッケルの粉末として、ニッケ
ル粉末と酸化ニッケル粉末の混合物を用いても差し支え
ない。なお、上記原料としては、市販の金属粉末の他、
これらの金属の酸化物でもよく、酸化物を用いる場合に
は、酸化物はＳＯＦＣ運転時に燃料ガスにより金属に還
元される。

【００１４】上記酸素イオン導電性酸化物と、上記周期
律表第８，９，１０族の金属及びこれらの合金のうち少
なくとも１種との混合物は、それぞれの粉末を混合して
混合粉末として作製する。具体的に混合方法としては、
湿式法と乾式法のどちらを採用してもよいが、より均一
に混合する観点から湿式法を採用するのが好ましい。湿
式混合としては、従来から知られているものを採用する
ことができ、例えば、原料粉末に水又はメタノールやエ
タノール等の有機溶媒を加え、乳鉢やボールミル、遊星
型ボールミルあるいは各種の混練機等を用いて混合する
方法などがある。上記金属又は金属酸化物と酸素イオン
導電性酸化物との混合比は、金属又は金属酸化物の含有
率が金属換算で好ましくは３０〜７０重量％、さらに好
ましくは４０〜６０重量％である。金属又は金属酸化物
の含有率が多い程、一般には燃料電極の導電性が高くな
るので好ましいが、一方において、多過ぎると電解質と
の熱膨張率の差が大きくなり、運転時のヒートサイクル
により電解質との剥離が生じやすいので好ましくない。

【００１５】このような混合物からなる界面層３は、上
記混合粉末を用いて燃料電極２上に製膜して作製され
る。この界面層３は燃料電極２と同様に、多孔質に製膜
する必要があるが、その製膜方法としては、溶射法，ス
ラリーコート法，スリップキャスト法などの通常ＳＯＦ
Ｃの燃料電極作製に用いられる各種の方法を用いること
ができる。この界面層３の膜厚は、好ましくは１０〜５
０μｍ、さらに好ましくは２０〜３０μｍである。膜厚
が薄過ぎると高酸素イオン導電性酸化物による三相界面
への酸素イオンの供給促進の効果が小さいので好ましく
なく、膜厚が厚過ぎると酸化物の使用量が増加するた
め、運転時のヒートサイクルによる電解質との剥離が生
じることがあり好ましくない。

【００１６】次に、上記のようにして作製した界面層３
の上に、緻密な固体電解質４が製膜される。固体電解質
４の材料としては、一般的な酸素イオン導電性酸化物が
用いられ、例えばＹＳＺなどが挙げられる。製膜方法と
しては、緻密な膜が得られる方法であれば特に限定され
ないが具体的には、例えば溶射法，スラリーコート法，
スリップキャスト法などが挙げられる。この固体電解質
４の膜厚は、好ましくは１００〜５００μｍ、さらに好
ましくは２００〜４００μｍである。膜厚が薄過ぎると
電解質４を介しての燃料ガスと酸化剤ガスとのクロスリ
ークが起こるため、セルの開回路電圧（ＯＣＶ）や出力
密度の低下し好ましくない。一方、膜厚が厚過ぎると電
解質４の電気抵抗増加に伴うセルの内部抵抗の増加を招
くため、出力密度の低下が生じて好ましくない。

【００１７】最後に、上記のようにして得られる固体電
解質４の上に、多孔質な空気電極５が製膜され、本発明
のＳＯＦＣ単セルが形成される。空気電極５の材料とし
ては、一般的な空気電極の材料が用いられるが、例えば
ＬａＭｎＯ₃系酸化物やＬａＣｏＯ₃系酸化物が挙げられ
る。製膜方法としては、多孔質な膜が得られる方法であ
れば特に限定されないが具体的には、例えば溶射法，ス
ラリーコート法，スリップキャスト法などが挙げられ
る。この空気電極５の膜厚は、好ましくは５０〜１００
μｍである。

【００１８】以上のような基本構造を有する複数個の単
セルの燃料電極と、空気電極とをインターコネクターを
介して直列に接続することにより、スタックが形成され
る。ここで用いられる燃料電極、空気電極及びインター
コネクター等の材料や単セル及びスタックの形成方法は
特に限定されるものではない。なお、自立膜方式の平板
型単セル等の固体電解質膜の両面に燃料電極２及び空気
電極５を製膜する工程で作製するタイプの単セルの場
合、電解質４と燃料電極２との間に、前記混合物からな
る界面層３を設けるためには、先ず、電解質４上に界面
層３を製膜し、次いで、燃料電極２を製膜することで作
製する。

【００１９】

【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はこの具体例によって何ら限定されるも
のではない。

【００２０】実施例１（１）ＮｉＯ／スカンジア安定化ジルコニア（ＳｃＳ
Ｚ）原料粉末の作製オキシ硝酸ジルコニウム（２水和物）２３７.9グラム及
び塩化スカンジウム３３.3グラムを、蒸留水２００ミリ
リットルに溶解し、濃硝酸３０ミリリットルを加えて攪
拌する。この溶液を１００℃に加熱し、ポリエチレング
リコール（分子量４００）３００ミリリットルを添加し
て水がなくなるまで攪拌した後、室温までゆっくりと冷
却した。得られた樹脂状物を電気炉にて８００℃、１０
時間仮焼し、１１モル％Ｓｃ₂Ｏ₃ドープＺｒＯ₂（Ｓｃ
ＳＺ）粉末を得た。得られた粉末をＸＲＤで同定したと
ころ、ＳｃＳＺ単相であることが確認された。また、こ
の材料の酸素イオン導電率を測定するために、得られた
粉末を直方体に成形し、電気炉にて１６００℃で１０時
間焼結することにより、焼結体を作製した。この焼結体
の酸素イオン導電率は、１０００℃で０.3０Ｓ／ｃｍで
あった。尚、酸素イオン導電率は、インピーダンス／ゲ
インフェイズアナライザー（Solartron １２６０型）及
びポテンショ／ガルパノスタット（Solartron １２８６
型）を用いて、交流４端子法により測定した。さらに、
作製したＳｃＳＺ粉末を乳鉢にて粉砕し、これに酸化ニ
ッケル粉末をＮｉＯ／ＳｃＳＺの重量比が、５／５とな
るように加えて、遊星型ボールミルにて１時間乾式混合
し、原料粉末を得た。

【００２１】（２）円筒型単セルの作製本発明の燃料電極の性能は、第２図に示すような円筒型
単セルを作製し、この単セルの発電性能を測定すること
により評価した。この円筒型単セルは、多孔質なＡｌ₂
Ｏ₃基体管１（外径２１φ，内径１５φ，長さ４２０ｍ
ｍ）の中央部に有効発電長１５ｍｍの単セルを作製した
もので、燃料電極２からの集電は、ＮｉＡｌ系合金のリ
ード膜６を介して基体管の端部で行い、空気電極５から
の集電は、白金メッシュ、白金線を巻き付け、白金ペー
ストで焼き付けることによって作製したリード線７を介
して行った。また、リード膜６の酸化防止あるいはセル
以外の箇所でのガス漏れ防止のため、有効発電長以外の
部分には、アルミナの保護膜８を製膜した。ここで、燃
料電極，電解質，リード膜及び保護膜の製膜には、直流
プラズマ溶射装置（メテコ社製９ＭＢ型）を用い、空気
電極の製膜にはアセチレンフレーム溶射装置（メテコ社
製６Ｐ型）を用いた。それぞれ膜の製膜時の溶射条件を
第１表に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】以下、この円筒型単セルの作製方法を説明
する。Ａｌ₂Ｏ₃基体管１の中央部５０ｍｍ以外の部分
に、ＮｉＡｌ系合金の粉末を用いてプラズマ溶射を行
い、リード膜６を製膜した。得られたリード膜６の膜厚
をノギスで測定したところ約１００μｍであった。な
お、単セルの両側にリード膜６を設けたのは、一方の側
を電流印可用とし、他方の側を電圧読み取り用として分
けることにより、リード膜６の抵抗を除去した性能を評
価するためである。次に、基体管１の中央部１００ｍｍ
の範囲に、ＮｉＯ／ＹＳＺの重量比が５／５の粉末を用
いてプラズマ溶射を行い、燃料電極２を作製した。ノギ
スで測定した燃料電極２の膜厚は、約８０μｍであっ
た。この燃料電極上に、上記（１）で得られた原料粉末
を用いてプラズマ溶射を行い、ＮｉＯ／ＳｃＳＺ界面層
３を作製した。ノギスで測定した界面層３の膜厚は、約
２０μｍであった。次に、基体管１の中央部５０ｍｍの
範囲の界面層３の上に、８モル％Ｙ₂Ｏ₃ドープＺｒＯ₂
（８ＹＳＺ）粉末を用いてプラズマ溶射を行い、固体電
解質４を製膜した。ノギスで測定した固体電解質４の膜
厚は、約３００μｍであった。更に、基体管１の中央部
３０ｍｍの範囲の固体電解質４の上に、Ｌａ_0.6Ｓｒ_0.4
ＭｎＯ₃粉末を用いてアセチレンフレーム溶射を行い、
空気電極５を製膜した。ノギスで測定した空気電極５の
膜厚は、約５０μｍであった。

【００２４】最後に、基体管１の中央部１５ｍｍの範囲
の空気電極５の上、及び基体管１の両端１０ｍｍの範囲
のリード膜６の上をそれぞれ除いた部分に、Ａｌ₂Ｏ₃粉
末を用いてプラズマ溶射を行い、保護膜８を製膜した。
ノギスで測定した保護膜８の膜厚は、約３００μｍであ
った。得られた単セルについて空気電極５の露出部分１
５ｍｍの範囲に、白金メッシュを白金線で巻き付け、白
金ペーストを塗布して１５０℃で１時間乾燥することに
より、白金リード線７を取り付けた。なお、白金リード
線の抵抗を除去した性能を評価するために、電流印加用
と電圧読み取り用のリード線をそれぞれ分けて設けた。

【００２５】（３）発電性能の測定上記（２）のようにして作製した円筒型単セルを、発電
性能評価用の電気炉にセットした。この時、セルの両端
のリード膜が露出した部分に、内側ガスの出入口兼ねた
集電用のキャップを設けた。次に、この円筒型単セルの
内外側に窒素を流しながら、１００℃／ｈの速度で１０
００℃まで昇温した。１０００℃において、先ず、空気
電極側（外側）の窒素を酸素に切り換えた後、燃料電極
側（内側）の窒素を徐々に水素に切り換えた。ガスの切
り換え終了後、電流印加用の燃料電極側集電用キャップ
と空気電極側白金リード線との間に、直流安定化電源
（スタビライザー社製ＮＣ−１１０Ｍ）を用いて一定電
流を印加し、その時の電圧読み取り用の集電用キャップ
と白金リード線との間の電圧を、デジタルマルチメータ
（アドバンテスト社製ＴＲ６８４８）を用いて読み取る
ことにより、電流−電圧特性を測定した。この時のガス
流量は、水素２リットル／分、酸素１.5リットル／分で
あった。得られた電流値と電圧値とを掛け合わせること
により、出力を計算し、これを有効発電面積である９.9
ｃｍ²で割ることにより、出力密度を算出した。この単
セルの電流密度５００ｍＡ／ｃｍ²における出力密度
は、０.4１Ｗ／ｃｍ²であった。発電性能の測定結果を
第２表に示す。

【００２６】実施例２実施例１において、界面層３として、ＮｉＯ／ＳｃＳＺ
の重量比が５／５の原料粉末の代わりに、ＮｉＯ／Ｓｃ
ＳＺの重量比が７／３の原料粉末を用いて製膜した以外
は、実施例１と同様にして、円筒型単セルを作製し、同
じ測定条件で発電性能を測定したところ、電流密度５０
０ｍＡ／ｃｍ²における出力密度は、０.4０Ｗ／ｃｍ²で
あった。発電性能の測定結果を第２表に示す。

【００２７】比較例１実施例１において、燃料電極の電解質側の界面に、Ｎｉ
Ｏ／ＳｃＳＺの重量比が５／５の原料粉末を製膜せずに
用いた以外は、実施例１と同様にして、円筒型単セルを
作製し、同じ測定条件で発電性能を測定したところ、電
流密度５００ｍＡ／ｃｍ²における出力密度は、０.2９
Ｗ／ｃｍ²であった。発電性能の測定結果を第２表に示
す。

【００２８】

【表２】

【００２９】

【発明の効果】本発明の固体電解質型燃料電池は、酸素
イオン導電率の高い酸化物と燃料電極反応の活性の高い
周期律表第８，９，１０族の金属との混合物からなる界
面層を、固体電解質と燃料電極との間に形成することに
より、電極反応場への酸素イオンの供給が活性化され、
燃料電極の分極抵抗を低減することができる。従って、
本発明の固体電解質型燃料電池は、優れた発電性能を有
し、各種の利用分野において好適に使用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の固体電解質型燃料電池の内、円筒型Ｓ
ＯＦＣ単セルの基本構造を示す断面図である。

【図２】本発明の固体電解質型燃料電池の内、実施例で
用いた円筒型ＳＯＦＣ単セルの基本構造を示す長さ方向
の断面図である。

【符号の説明】

１基体管２燃料電極３界面層４固体電解質５空気電極６リード膜７白金リード線８保護膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者白川敏行千葉県袖ケ浦市上泉1280番地出光興産株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体電解質の一方の面に燃料電極、他方
の面に空気電極を設けてなる固体電解質型燃料電池であ
って、該固体電解質と燃料電極との間に、周期律表第
８，９，１０族の金属及びこれらの合金のうち少なくと
も一種と、１０００℃における酸素イオン導電率が0.２
Ｓ／ｃｍ以上である酸素イオン導電性酸化物との混合物
からなる界面層を形成してなることを特徴とする固体電
解質型燃料電池。
【請求項２】前記界面層の膜厚が、１０〜５０μｍで
あ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】前記混合物において、周期律表第８，
９，１０族の金属及びこれらの合金の含有量が、３０〜
７０重量％であ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４】前記酸素イオン導電性酸化物が、酸化ス
カンジウム，酸化イッテルビウム及び酸化ガドリニウム
のうち少なくとも一種で安定化された酸化ジルコニウム
であ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。