JPH0927330A - 固体電解質燃料電池の燃料極 - Google Patents
固体電解質燃料電池の燃料極Info
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- JPH0927330A JPH0927330A JP7175077A JP17507795A JPH0927330A JP H0927330 A JPH0927330 A JP H0927330A JP 7175077 A JP7175077 A JP 7175077A JP 17507795 A JP17507795 A JP 17507795A JP H0927330 A JPH0927330 A JP H0927330A
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- solid electrolyte
- electrode
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体電解質燃料電池の作動中に構造変化を起
こさず長期にわたり安定した高性能を発揮する燃料極の
作製方法を提供すること。 【構成】 固体電解質の片面に空気極、他面に燃料極が
形成された固体電解質型燃料電池において、前記燃料極
が化学式Ｌａ1-x Ａx Ｃｒ1-y Ｂy Ｏ3 （０≦ｘ≦０．
５、０≦ｙ≦１）で表される組成の複合ペロブスカイト
型酸化物よりなる導電性酸化物とＹＳＺの混合物で作成
され、上記化学式中元素ＡはＣａ、Ｂａ、Ｓｒの群から
選ばれた少なくとも一種、元素ＢはＭｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、
Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、ＡｌおよびＣｏの群から選ばれた少
なくとも一種からなる。
こさず長期にわたり安定した高性能を発揮する燃料極の
作製方法を提供すること。 【構成】 固体電解質の片面に空気極、他面に燃料極が
形成された固体電解質型燃料電池において、前記燃料極
が化学式Ｌａ1-x Ａx Ｃｒ1-y Ｂy Ｏ3 （０≦ｘ≦０．
５、０≦ｙ≦１）で表される組成の複合ペロブスカイト
型酸化物よりなる導電性酸化物とＹＳＺの混合物で作成
され、上記化学式中元素ＡはＣａ、Ｂａ、Ｓｒの群から
選ばれた少なくとも一種、元素ＢはＭｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、
Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、ＡｌおよびＣｏの群から選ばれた少
なくとも一種からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は固体電解質燃料電池
の燃料極に関する。
の燃料極に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、例えば酸素と水素をそれぞれ、酸
化剤および燃料として、燃料が本来持っている化学エネ
ルギーを直接電気エネルギーに変換する発電効率の高い
燃料電池が、省資源、環境保護などの観点から注目され
ている。特に、イットリアなどをドープしたジルコニア
（ＹＳＺと称する）を電解質層として用い、ランタンク
ロマイト系酸化物等をセパレータとして用いた固体電解
質燃料電池は、作動温度が高く、発電効率が高く、かつ
高温廃熱の利用により総合効率が高いので、研究開発が
進んでいる。
化剤および燃料として、燃料が本来持っている化学エネ
ルギーを直接電気エネルギーに変換する発電効率の高い
燃料電池が、省資源、環境保護などの観点から注目され
ている。特に、イットリアなどをドープしたジルコニア
（ＹＳＺと称する）を電解質層として用い、ランタンク
ロマイト系酸化物等をセパレータとして用いた固体電解
質燃料電池は、作動温度が高く、発電効率が高く、かつ
高温廃熱の利用により総合効率が高いので、研究開発が
進んでいる。
【０００３】固体電解質燃料電池は固体電解質膜を挟む
ように燃料極と空気極を配置してなる単電池と、隣接す
る単電池を電気的に直列に接続しかつ各単電池に燃料ガ
スと酸化剤ガスとを分配するセパレータとを交互に積層
して複層のスタックとして構成されたものである。燃料
極と空気極は負荷を介して外部回路で接続されている。
燃料極に水素（Ｈ2 ）メタン（ＣＨ4 ）などの燃料ガス
を水蒸気とともに供給し、空気極に空気、酸素（Ｏ2 ）
などの酸化剤ガスを供給すると、両極間に酸素ポテンシ
ャルの差に応じた起電力が発生し、外部回路に負荷を接
続することで電力が発生する。
ように燃料極と空気極を配置してなる単電池と、隣接す
る単電池を電気的に直列に接続しかつ各単電池に燃料ガ
スと酸化剤ガスとを分配するセパレータとを交互に積層
して複層のスタックとして構成されたものである。燃料
極と空気極は負荷を介して外部回路で接続されている。
燃料極に水素（Ｈ2 ）メタン（ＣＨ4 ）などの燃料ガス
を水蒸気とともに供給し、空気極に空気、酸素（Ｏ2 ）
などの酸化剤ガスを供給すると、両極間に酸素ポテンシ
ャルの差に応じた起電力が発生し、外部回路に負荷を接
続することで電力が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、燃料極の作成に
は、Ｎｉ−ＹＳＺサーメットなど、金属粒子と、ＹＳＺ
粒子との混合体（サーメット）が用いられている。しか
しながら、サーメット電極の場合電極中の金属粒子が動
きやすく、発電時（運転温度は１０００℃）に金属粒子
が凝集しやすいといった欠点があった。サーメット電極
中で金属粒子が凝集してしまうと、電極と電解質との接
触抵抗の増大や、電極活性の低下が起きるため、電池性
能の経時劣化の原因となってしまう。また、ランタンク
ロマイト系酸化物を燃料極材料として用いた例もある
が、これで作製した燃料極は出力密度が十分でなかっ
た。
は、Ｎｉ−ＹＳＺサーメットなど、金属粒子と、ＹＳＺ
粒子との混合体（サーメット）が用いられている。しか
しながら、サーメット電極の場合電極中の金属粒子が動
きやすく、発電時（運転温度は１０００℃）に金属粒子
が凝集しやすいといった欠点があった。サーメット電極
中で金属粒子が凝集してしまうと、電極と電解質との接
触抵抗の増大や、電極活性の低下が起きるため、電池性
能の経時劣化の原因となってしまう。また、ランタンク
ロマイト系酸化物を燃料極材料として用いた例もある
が、これで作製した燃料極は出力密度が十分でなかっ
た。
【０００５】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、固体電解質燃料電池の作動中に構造変化を起こさず
長期にわたり安定した性能を発揮する燃料極提供するこ
とを目的とする。
で、固体電解質燃料電池の作動中に構造変化を起こさず
長期にわたり安定した性能を発揮する燃料極提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は固体電解質型燃料電池の燃料極を化学式Ｌ
ａ1-x Ａx Ｃｒ1-y Ｂy ＣｒＯ3 で表されるランタンク
ロマイト系酸化物とＹＳＺの混合物で作成し、上記科学
式中の元素ＡがＣａ、Ｂａ、Ｓｒの群から選ばれた少な
くとも１種、元素ＢはＭｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｃｅ、
Ｆｅ、ＡｌおよびＣｏの群から選ばれた少なくとも１種
からなることを特徴とする。
め、本発明は固体電解質型燃料電池の燃料極を化学式Ｌ
ａ1-x Ａx Ｃｒ1-y Ｂy ＣｒＯ3 で表されるランタンク
ロマイト系酸化物とＹＳＺの混合物で作成し、上記科学
式中の元素ＡがＣａ、Ｂａ、Ｓｒの群から選ばれた少な
くとも１種、元素ＢはＭｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｃｅ、
Ｆｅ、ＡｌおよびＣｏの群から選ばれた少なくとも１種
からなることを特徴とする。
【０００７】ランタンクロマイト系酸化物とＹＳＺの混
合体を用いることでセラミックのみで燃料極を構成で
き、ランタンクロマイト系酸化物は雑焼結性であるため
電池作動中に構造変化が起きにくい。また、ＹＳＺを液
相から合成することにより電解質層と燃料極との付着強
度が向上する。
合体を用いることでセラミックのみで燃料極を構成で
き、ランタンクロマイト系酸化物は雑焼結性であるため
電池作動中に構造変化が起きにくい。また、ＹＳＺを液
相から合成することにより電解質層と燃料極との付着強
度が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の燃料極は化学式Ｌａ1-x
Ａx Ｃｒ1-y Ｂy Ｏ3 で表される組成の複合ペロブスカ
イト型酸化物よりなる導電性酸化物とＹＳＺの混合物で
作成され、上記化学式中元素ＡはＣａ、Ｂａ、Ｓｒの群
から選ばれた少なくとも一種、元素ＢはＭｇ、Ｍｎ、Ｎ
ｉ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、ＡｌおよびＣｏの群から選ばれ
た少なくとも一種からなるランタンクロマイト系酸化物
とＹＳＺの混合物で作成する。
Ａx Ｃｒ1-y Ｂy Ｏ3 で表される組成の複合ペロブスカ
イト型酸化物よりなる導電性酸化物とＹＳＺの混合物で
作成され、上記化学式中元素ＡはＣａ、Ｂａ、Ｓｒの群
から選ばれた少なくとも一種、元素ＢはＭｇ、Ｍｎ、Ｎ
ｉ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、ＡｌおよびＣｏの群から選ばれ
た少なくとも一種からなるランタンクロマイト系酸化物
とＹＳＺの混合物で作成する。
【０００９】
【実施例】比較試験を実施するため、本発明の燃料極お
よび従来の燃料極のサンプル１〜１８を次のように作製
した。サンプル１〜６は原料にＬａ（Ｃａ）ＣｒＯ3 、
サンプル７〜１２は原料にＬａ（Ｓｒ）ＣｒＯ3 、また
サンプル１３〜１８は原料にＬａ（Ｍｇ）ＣｒＯ3 を使
用し、それぞれの混合比を変化させ、かつ焼成温度を変
化させて作製した。
よび従来の燃料極のサンプル１〜１８を次のように作製
した。サンプル１〜６は原料にＬａ（Ｃａ）ＣｒＯ3 、
サンプル７〜１２は原料にＬａ（Ｓｒ）ＣｒＯ3 、また
サンプル１３〜１８は原料にＬａ（Ｍｇ）ＣｒＯ3 を使
用し、それぞれの混合比を変化させ、かつ焼成温度を変
化させて作製した。
【００１０】サンプル１〜３、７〜９、１３〜１５は、
上記ランタンクロマイト系酸化物の原料のみが使用さ
れ、これに有機系印刷用インクを加えてスラリーとし、
このスラリーを固体電解質膜のＹＳＺにスクリーン印刷
し、２時間焼成することにより燃料極ができる。これに
対し、サンプル４〜６、１０〜１２、１６〜１８は本発
明にかかる燃料極であり、上記原料ランタンクロマイト
系酸化物と液相のＹＳＺ（Ｚｒオクチル酸塩、Ｙオクチ
ル酸塩のトルエン溶液）の混合体が原料として使用さ
れ、これを固体電解質膜のＹＳＺにスクリーン印刷し、
２時間焼成することにより燃料極を作成した。 サンプル１ 原料 Ｌａ0.7 Ｃａ0.3 ＣｒＯ3 粉体 焼成温度 １２５０℃ サンプル２ 原料 Ｌａ0.7 Ｃａ0.3 ＣｒＯ3 粉体 焼成温度 １３５０℃ サンプル３ 原料 Ｌａ0.7 Ｃａ0.3 ＣｒＯ3 粉体 焼成温度 １４５０℃ サンプル４ 原料 Ｌａ0.7 Ｃａ0.3 ＣｒＯ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １２５０℃ サンプル５ 原料 Ｌａ0.7 Ｃａ0.3 ＣｒＯ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １３５０℃ サンプル６ 原料 Ｌａ0.7 Ｃａ0.3 ＣｒＯ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １４５０℃ サンプル７ 原料 Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 ＣｒＯ3 粉体 焼成温度 １２５０℃ サンプル８ 原料 Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 ＣｒＯ3 粉体 焼成温度 １３５０℃ サンプル９ 原料 Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 ＣｒＯ3 粉体 焼成温度 １４５０℃ サンプル１０ 原料 Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 ＣｒＯ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １２５０℃ サンプル１１ 原料 Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 ＣｒＯ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １３５０℃ サンプル１２ 原料 Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 ＣｒＯ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １４５０℃ サンプル１３ 原料 ＬａＣｒ0.9 Ｍｇ0.1 Ｏ3 粉体 焼成温度 １２５０℃ サンプル１４ 原料 ＬａＣｒ0.9 Ｍｇ0.1 Ｏ3 粉体 焼成温度 １３５０℃ サンプル１５ 原料 ＬａＣｒ0.9 Ｍｇ0.1 Ｏ3 粉体 焼成温度 １４５０℃ サンプル１６ 原料 ＬａＣｒ0.9 Ｍｇ0.1 Ｏ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １２５０℃ サンプル１７ 原料 ＬａＣｒ0.9 Ｍｇ0.1 Ｏ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １３５０℃ サンプル１８ 原料 ＬａＣｒ0.9 Ｍｇ0.1 Ｏ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １４５０℃ 上記サンプルを使用して単電池の電解質層ＹＳＺとの接
合状態を検査した。この結果によるとサンプル１、３は
剥離を発生し、その他のサンプルはすべて剥離が発生し
ていなかった。サンプル１と４との比較およびサンプル
３と６との比較から本発明にかかる燃料極は従来のもの
に比較して電解質層との接合性が良好であることが判明
する。
上記ランタンクロマイト系酸化物の原料のみが使用さ
れ、これに有機系印刷用インクを加えてスラリーとし、
このスラリーを固体電解質膜のＹＳＺにスクリーン印刷
し、２時間焼成することにより燃料極ができる。これに
対し、サンプル４〜６、１０〜１２、１６〜１８は本発
明にかかる燃料極であり、上記原料ランタンクロマイト
系酸化物と液相のＹＳＺ（Ｚｒオクチル酸塩、Ｙオクチ
ル酸塩のトルエン溶液）の混合体が原料として使用さ
れ、これを固体電解質膜のＹＳＺにスクリーン印刷し、
２時間焼成することにより燃料極を作成した。 サンプル１ 原料 Ｌａ0.7 Ｃａ0.3 ＣｒＯ3 粉体 焼成温度 １２５０℃ サンプル２ 原料 Ｌａ0.7 Ｃａ0.3 ＣｒＯ3 粉体 焼成温度 １３５０℃ サンプル３ 原料 Ｌａ0.7 Ｃａ0.3 ＣｒＯ3 粉体 焼成温度 １４５０℃ サンプル４ 原料 Ｌａ0.7 Ｃａ0.3 ＣｒＯ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １２５０℃ サンプル５ 原料 Ｌａ0.7 Ｃａ0.3 ＣｒＯ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １３５０℃ サンプル６ 原料 Ｌａ0.7 Ｃａ0.3 ＣｒＯ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １４５０℃ サンプル７ 原料 Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 ＣｒＯ3 粉体 焼成温度 １２５０℃ サンプル８ 原料 Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 ＣｒＯ3 粉体 焼成温度 １３５０℃ サンプル９ 原料 Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 ＣｒＯ3 粉体 焼成温度 １４５０℃ サンプル１０ 原料 Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 ＣｒＯ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １２５０℃ サンプル１１ 原料 Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 ＣｒＯ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １３５０℃ サンプル１２ 原料 Ｌａ0.8 Ｓｒ0.2 ＣｒＯ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １４５０℃ サンプル１３ 原料 ＬａＣｒ0.9 Ｍｇ0.1 Ｏ3 粉体 焼成温度 １２５０℃ サンプル１４ 原料 ＬａＣｒ0.9 Ｍｇ0.1 Ｏ3 粉体 焼成温度 １３５０℃ サンプル１５ 原料 ＬａＣｒ0.9 Ｍｇ0.1 Ｏ3 粉体 焼成温度 １４５０℃ サンプル１６ 原料 ＬａＣｒ0.9 Ｍｇ0.1 Ｏ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １２５０℃ サンプル１７ 原料 ＬａＣｒ0.9 Ｍｇ0.1 Ｏ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １３５０℃ サンプル１８ 原料 ＬａＣｒ0.9 Ｍｇ0.1 Ｏ3 粉体＋Ｚｒオクチル
酸塩、Ｙオクチル酸塩のトルエン溶液（８ｍｏｌ％Ｙ2
Ｏ3 ‐９２ｍｏｌ％ＺｒＯ2 ） 焼成温度 １４５０℃ 上記サンプルを使用して単電池の電解質層ＹＳＺとの接
合状態を検査した。この結果によるとサンプル１、３は
剥離を発生し、その他のサンプルはすべて剥離が発生し
ていなかった。サンプル１と４との比較およびサンプル
３と６との比較から本発明にかかる燃料極は従来のもの
に比較して電解質層との接合性が良好であることが判明
する。
【００１１】上記サンプル４の本発明にかかる燃料極を
使用した固体電解質燃料電池に酸化剤および燃料として
それぞれ空気と水素を供給し１０００℃で性能試験を行
った。この性能曲線を図１に示す。横軸は電流密度（単
位：Ａ／ｃｍ2 ）、縦軸は電圧（単位：Ｖ）および出力
密度（単位：Ｗ／ｃｍ2 ）を表す。白丸のカーブは電圧
値を示し、黒丸のカーブは出力密度を示す。従来の燃料
極を使用した固体電解質燃料電池の性能曲線の文献値
（Proceedings of the third international symposium
on Solid Oxide Fuel Cells p-181(1993)を参照）を破
線で示す。図１の性能曲線から本発明にかかる燃料極を
使用した固体電解質燃料電池の性能が従来のものに比較
して極めて優秀なことがわかる。
使用した固体電解質燃料電池に酸化剤および燃料として
それぞれ空気と水素を供給し１０００℃で性能試験を行
った。この性能曲線を図１に示す。横軸は電流密度（単
位：Ａ／ｃｍ2 ）、縦軸は電圧（単位：Ｖ）および出力
密度（単位：Ｗ／ｃｍ2 ）を表す。白丸のカーブは電圧
値を示し、黒丸のカーブは出力密度を示す。従来の燃料
極を使用した固体電解質燃料電池の性能曲線の文献値
（Proceedings of the third international symposium
on Solid Oxide Fuel Cells p-181(1993)を参照）を破
線で示す。図１の性能曲線から本発明にかかる燃料極を
使用した固体電解質燃料電池の性能が従来のものに比較
して極めて優秀なことがわかる。
【００１２】図２は従来の燃料極と固体電解質層との界
面付近の断面の電子顕微鏡写真である。図３は本発明の
燃料極と固体電解質層との界面付近の断面の電子顕微鏡
写真である。
面付近の断面の電子顕微鏡写真である。図３は本発明の
燃料極と固体電解質層との界面付近の断面の電子顕微鏡
写真である。
【００１３】図２は上記サンプル１３と固体電解質層と
の界面付近の断面を示し、図３は上記サンプル１６と固
体電解質層との界面付近の断面を示す。各写真の上部が
燃料極、下部が固体電解質層である。図２の従来の燃料
極の粒子は固体電解質層の粒子から分離している部分が
多いが、図３の本発明の燃料極の粒子は固体電解質層と
強く結合しているのがわかる。その結果が上述の燃料極
と固体電解質層との接合性及び電極性能を左右するもの
と考えられる。
の界面付近の断面を示し、図３は上記サンプル１６と固
体電解質層との界面付近の断面を示す。各写真の上部が
燃料極、下部が固体電解質層である。図２の従来の燃料
極の粒子は固体電解質層の粒子から分離している部分が
多いが、図３の本発明の燃料極の粒子は固体電解質層と
強く結合しているのがわかる。その結果が上述の燃料極
と固体電解質層との接合性及び電極性能を左右するもの
と考えられる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｌ
ａＣｒＯ3 系酸化物とＹＳＺとの混合体を燃料極材料と
して用いることで、セラミックのみで燃料極を構成でき
るので、電池作動中に構造変化のない長期に安定な燃料
極となる。また、ＹＳＺを液相から合成することで電解
質と燃料極との付着強度が向上し、ＬａＣｒＯ3 系酸化
物電極の高性能化が可能となる。
ａＣｒＯ3 系酸化物とＹＳＺとの混合体を燃料極材料と
して用いることで、セラミックのみで燃料極を構成でき
るので、電池作動中に構造変化のない長期に安定な燃料
極となる。また、ＹＳＺを液相から合成することで電解
質と燃料極との付着強度が向上し、ＬａＣｒＯ3 系酸化
物電極の高性能化が可能となる。
【図１】本発明にかかる燃料極と従来の燃料極をそれぞ
れ使用した固体電解質燃料電池に空気と水素を供給し１
０００℃で性能試験を行ったときの性能曲線を示す図で
ある。
れ使用した固体電解質燃料電池に空気と水素を供給し１
０００℃で性能試験を行ったときの性能曲線を示す図で
ある。
【図２】従来の燃料極と固体電解質層との界面付近の結
晶構造断面の電子顕微鏡写真である。
晶構造断面の電子顕微鏡写真である。
【図３】本発明の燃料極と固体電解質層との界面付近の
結晶構造断面の電子顕微鏡写真である。
結晶構造断面の電子顕微鏡写真である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｍ 4/90 Ｈ０１Ｍ 8/10 8/10 Ｃ０４Ｂ 35/00 Ｊ
Claims (4)
- 【請求項１】固体電解質の片面に空気極、他面に燃料極
が形成された固体電解質型燃料電池において、前記燃料
極が化学式Ｌａ1-x Ａx Ｃｒ1-y Ｂy Ｏ3 （０≦ｘ≦
０．５、０≦ｙ≦１）で表される組成の複合ペロブスカ
イト型酸化物よりなる導電性酸化物とＹＳＺの混合物で
作成され、上記化学式中元素ＡはＣａ、Ｂａ、Ｓｒの群
から選ばれた少なくとも一種、元素ＢはＭｇ、Ｍｎ、Ｎ
ｉ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｆｅ、ＡｌおよびＣｏの群から選ばれ
た少なくとも一種からなることを特徴とする固体電解質
型燃料電池の燃料極。 - 【請求項２】 前記ＹＳＺの出発原料が金属塩の溶液で
あることを特徴とする請求項１に記載の固体電解質燃料
電池の燃料極の作成方法。 - 【請求項３】 請求項２中の金属塩が金属オクチル酸塩
であることを特徴とする請求項１に記載の固体電解質燃
料電池の燃料極の作成方法。 - 【請求項４】 請求項１中の化学式がＬａ1-x Ｃａx Ｃ
ｒＯ3 でＸが０．１≦×≦０．５を満足することを特徴
とする請求項１に記載の固体電解質燃料電池の燃料極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7175077A JPH0927330A (ja) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | 固体電解質燃料電池の燃料極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7175077A JPH0927330A (ja) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | 固体電解質燃料電池の燃料極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0927330A true JPH0927330A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=15989840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7175077A Pending JPH0927330A (ja) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | 固体電解質燃料電池の燃料極 |
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-
1995
- 1995-07-11 JP JP7175077A patent/JPH0927330A/ja active Pending
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