JPH1021930A - Fuel electrode of solid electrolyte type fuel cell - Google Patents
Fuel electrode of solid electrolyte type fuel cellInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は固体電解質型燃料電
池の燃料極に関する。The present invention relates to a fuel electrode of a solid oxide fuel cell.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６は従来の燃料極の電極反応の例を表
す図、図７は固体電解質型燃料電池の単セル構造の構成
図である。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a diagram showing an example of a conventional electrode reaction of a fuel electrode, and FIG. 7 is a structural diagram of a single cell structure of a solid oxide fuel cell.
【０００３】最近省資源の観点からだけではなく、環境
に対する影響の観点からもエネルギー源としての燃料電
池が注目されている。固体電解質型燃料電池（ＳＯＦ
Ｃ）は固体電解質層の片面に燃料極、その反対面に空気
極を配置した単電池と、隣接するそれぞれ単電池同士を
電気的に直列に接続し、かつ各単電池に燃料と酸化剤ガ
スとを分配するセパレータとを交互に積層して構成され
ていて、燃料電池の中でも動作温度が８００〜１０００
℃と高いことから発電効率が高く、構成材料がすべて固
体であるため取扱いが容易であるなどの利点があるた
め、実用化が進んでいる。Recently, attention has been paid to fuel cells as energy sources not only from the viewpoint of resource saving but also from the viewpoint of environmental impact. Solid oxide fuel cell (SOF
C) is a cell in which a fuel electrode is disposed on one side of the solid electrolyte layer and an air electrode is disposed on the other side, and adjacent cells are electrically connected in series, and fuel and oxidant gas are connected to each cell. And a separator for distributing the same is alternately stacked, and the operating temperature is 800 to 1000 in the fuel cell.
Since the temperature is as high as ° C., the power generation efficiency is high, and there are advantages such as easy handling because the constituent materials are all solid.
【０００４】図７は固体電解質型燃料電池の単電池（セ
ル）の構成を概略的に示したもので、中心となる固体電
解質層１の片面（図７において固体電解質層１の上側）
に燃料極２が形成され、反対側の面に空気極３が形成さ
れており、それぞれ固体電解質層１との界面４および５
を有している。固体電解質層１には８ＹＳＺ（ＹＳＺと
はイットリアをドープした安定化ジルコニア）または３
ＹＳＺが用いられている。燃料極２と空気極３は負荷６
を介して外部回路で接続されている。燃料極２側に水素
（Ｈ2 ）、メタン（ＣＨ4 ）などの燃料ガスを供給し、
空気極３側に空気、酸素（Ｏ2 ）などの酸化剤を供給す
ると、両極間に起電力が発生し、外部回路に接続された
負荷６に電流が流れる。燃料極２および空気極３ではそ
れぞれ次のような反応が界面４および５で起っている
（図５参照）。FIG. 7 schematically shows the structure of a single cell (cell) of a solid oxide fuel cell. One surface of the solid electrolyte layer 1 serving as a center (the upper side of the solid electrolyte layer 1 in FIG. 7).
A fuel electrode 2 is formed on the other side, and an air electrode 3 is formed on the opposite surface, and interfaces 4 and 5 with the solid electrolyte layer 1, respectively.
have. 8YSZ (YSZ is stabilized zirconia doped with yttria) or 3
YSZ is used. The fuel electrode 2 and the air electrode 3 have a load 6
Is connected by an external circuit via A fuel gas such as hydrogen (H 2 ) or methane (CH 4 ) is supplied to the fuel electrode 2 side,
When an oxidant such as air or oxygen (O 2 ) is supplied to the air electrode 3 side, an electromotive force is generated between the two electrodes, and a current flows to a load 6 connected to an external circuit. At the fuel electrode 2 and the air electrode 3, the following reactions occur at the interfaces 4 and 5, respectively (see FIG. 5).
【０００５】 界面４： Ｏ2-＋Ｈ2 →Ｈ2 Ｏ＋２ｅ− 界面５： Ｏ2 ＋２ｅ→Ｏ2- この種の固体電解質燃料電池においては、電極の構造が
電池性能に大きな影響を与えることが知られており、特
に燃料極２の影響が大きい。Interface 4: O 2− + H 2 → H 2 O + 2e− Interface 5: O 2 + 2e → O 2 − In this type of solid electrolyte fuel cell, it is known that the structure of the electrode greatly affects the cell performance. The effect of the fuel electrode 2 is particularly large.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】燃料極２には通常Ｎｉ
−ＹＳＺのサーメットなどＮｉ粒子またはＮｉＯ粒子と
ＹＳＺ粒子とを機械的に混合し、これを固体電解質層１
上に塗布し焼成したものが知られている。The fuel electrode 2 usually has Ni
-Ni particles such as YSZ cermet or NiO particles and YSZ particles are mechanically mixed, and this is mixed with the solid electrolyte layer 1.
What was applied and baked on the top is known.
【０００７】セパレータにはＳｒまたはＣａまたはＭｇ
をドープしたＬａＣｒＯ3 が用いられる。The separator is made of Sr, Ca or Mg.
LaCrO 3 doped with is used.
【０００８】燃料極２に面したセパレータにはガスの流
通路が存在するため、全面で燃料極２と接触しない。そ
のため、燃料極２の集電のためにＮｉのメッシュやフエ
ルトを介して、セパレータと電気的に接続されている。Since the separator facing the fuel electrode 2 has a gas flow passage, it does not contact the fuel electrode 2 on the entire surface. Therefore, the fuel electrode 2 is electrically connected to the separator via a mesh or felt of Ni for current collection.
【０００９】しかし、メッシュやフエルトと燃料極２と
の接触が不良であると、集電抵抗が増大する。このよう
な問題は、燃料極２のＮｉ−ＹＳＺのサーメットの導電
性を向上させれば解決される。しかし、このＮｉ−ＹＳ
Ｚのサーメットには、ニッケル粒子が小さい方が導電性
が高いが、ニッケル粒子が大きいほど耐久性が良いとい
う性質がある。However, poor contact between the mesh or felt and the fuel electrode 2 increases the current collecting resistance. Such a problem can be solved by improving the conductivity of the Ni-YSZ cermet of the fuel electrode 2. However, this Ni-YS
The Z cermet has the property that the smaller the nickel particles, the higher the conductivity, but the larger the nickel particles, the better the durability.
【００１０】本発明は上述の点にかんがみてなされたも
ので、耐久性および集電性の良い固体電解質型燃料電池
の燃料極を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a fuel electrode of a solid oxide fuel cell having good durability and current collecting properties.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、固体電解質層の片面に燃料極、その反対面
に空気極を配置した単電池と、隣接するそれぞれ単電池
同士を電気的に直列に接続し、かつ各単電池に燃料と酸
化剤ガスとを分配するセパレータとを交互に積層してな
る固体電解質型燃料電池の燃料極において、該燃料極が
Ｎｉ粒子とセラミックスとのサーメットからなり、かつ
該燃料極が固体電解質層上に作製され電極反応場を与え
る電極第一層と該第一層上において該電極第一層に使用
したＮｉ粒子と粒径の異なるＮｉ粒子を使用して作製さ
れた集電層との２層構造であることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a single cell in which a fuel electrode is arranged on one side of a solid electrolyte layer and an air electrode is arranged on the opposite side, and adjacent single cells are electrically connected to each other. Are connected in series, and separators for distributing fuel and oxidizing gas to each unit cell are alternately stacked. In the fuel electrode of a solid oxide fuel cell, the fuel electrode is formed of Ni particles and ceramics. A cermet, and wherein the fuel electrode is formed on a solid electrolyte layer to provide an electrode reaction field, an electrode first layer, and a Ni particle having a different particle size from the Ni particles used for the electrode first layer on the first layer. It is characterized in that it has a two-layer structure with a current-collecting layer produced by use.
【００１２】また、前記セラミックスがドープしたジル
コニア、ドープしたセリアまたはそれらの組合せである
ことを特徴とする。Further, the ceramic is characterized in that it is doped zirconia, doped ceria, or a combination thereof.
【００１３】また、前記電極第一層が平均粒径５μｍ以
上のＮｉＯ粉末を原料に使用したＮｉ／セラミックスサ
ーメットで作製され、前記集電層が平均粒径２μｍ以下
のＮｉＯ粉末を使用したＮｉ／セラミックスサーメット
で作製されたことを特徴とする。Further, the first electrode layer is made of Ni / ceramic cermet using NiO powder having an average particle diameter of 5 μm or more as a raw material, and the current collecting layer is made of Ni / ceramic using NiO powder having an average particle diameter of 2 μm or less. It is characterized by being made of ceramic cermet.
【００１４】また、前記電極第一層が平均粒径７μｍの
ＮｉＯ粉末を原料に使用したＮｉ／セラミックスサーメ
ットで作製され、前記集電層が平均粒径０．９μｍのＮ
ｉＯ粉末を使用したＮｉ／セラミックスサーメットで作
製されたことを特徴とする。Further, the first layer of the electrode is made of Ni / ceramic cermet using NiO powder having an average particle diameter of 7 μm as a raw material, and the current collecting layer is made of N 2 having an average particle diameter of 0.9 μm.
It is characterized by being made of Ni / ceramic cermet using iO powder.
【００１５】また、前記集電層の導電率が１０００℃で
８００Ｓ．ｃｍ-1以上であることを特徴とする。Further, the electric conductivity of the current collecting layer is 800 S.P. cm -1 or more.
【００１６】また、前記セラミックスが金属有機化合物
を原料として作成されることを特徴とする。[0016] Further, the present invention is characterized in that the ceramic is made from a metal organic compound as a raw material.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に基づいて説明
する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１８】上述の従来の欠点を解決するため燃料極を
固体電解質層側の電極第一層と、セパレータ側の集電層
とからなる２層構造とした。どちらの層もＮｉを含むサ
ーメットであるが、電極第一層には粒径１０μｍ程度の
Ｎｉ粒子を用い、集電層には粒径１μｍ程度のＮｉ粒子
を用いた。In order to solve the above-mentioned conventional disadvantages, the fuel electrode has a two-layer structure including an electrode first layer on the solid electrolyte layer side and a current collecting layer on the separator side. Both layers are cermets containing Ni. Ni particles having a particle size of about 10 μm were used for the first electrode layer, and Ni particles having a particle size of about 1 μm were used for the current collecting layer.
【００１９】図１は本発明になる固体電解質型燃料電池
の燃料極の概略構成を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a fuel electrode of a solid oxide fuel cell according to the present invention.
【００２０】上述の従来の欠点を解決するため、本発明
の燃料極２を図１に示すように、固体電解質層１側の電
極反応層Ｌ１と、セパレータ側の集電層Ｌ２とからなる
２層構造とした。どちらの層もＮｉを含むサーメットで
あるが、電極反応層Ｌ１には粒径１０μｍ程度のＮｉ粒
子を用い、集電層Ｌ２には粒径１μｍ程度のＮｉ粒子を
用いた。As shown in FIG. 1, the fuel electrode 2 of the present invention is composed of an electrode reaction layer L1 on the solid electrolyte layer 1 side and a current collecting layer L2 on the separator side, as shown in FIG. A layer structure was adopted. Both layers are cermets containing Ni. Ni particles having a particle size of about 10 μm were used for the electrode reaction layer L1, and Ni particles having a particle size of about 1 μm were used for the current collecting layer L2.
【００２１】[0021]
【実施例】上記材料を用いて本発明により燃料極を作製
する実施例を説明する。 （実施例１）図２は本発明による燃料極の作製方法を説
明する図である。EXAMPLE An example of producing a fuel electrode according to the present invention using the above materials will be described. (Embodiment 1) FIG. 2 is a view for explaining a method of manufacturing a fuel electrode according to the present invention.
【００２２】燃料極の作製にあたり、まず、ジルコニウ
ム（Ｚｒ）のオクチル酸塩を作り、これにイットリウム
（Ｙ）のオクチル酸塩とセリウム（Ｃｅ）のオクチル酸
塩とを加えてＺｒ、Ｙ塩混合溶液を作り、これにＮｉＯ
粉末を混合してスラリーとする。このスラリーを加水分
解、縮重合、熱分解、後焼成（アニーリング）の各処理
を行うことによりＮｉＯ／ＣｅＯ2 −Ｙ2 Ｏ3 −ＺｒＯ
2 が得られる。In preparing the fuel electrode, first, an octylate of zirconium (Zr) is prepared, and an octylate of yttrium (Y) and an octylate of cerium (Ce) are added thereto. Make a solution and add NiO
The powder is mixed into a slurry. The slurry is subjected to various processes of hydrolysis, condensation polymerization, thermal decomposition, and post-baking (annealing) to obtain NiO / CeO 2 —Y 2 O 3 —ZrO.
2 is obtained.
【００２３】本発明においては、燃料電池を構成するセ
ルの中心となる固体電解質および燃料極を形成する固体
電解質として酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）などの４価
の金属酸化物に数パーセントから数十パーセントの酸化
イットリウム（Ｙ2 ０3 ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）
などの２価または３価の金属酸化物を固溶させることに
よって酸素イオン導電性を持たせたものを用いることが
できる。In the present invention, a few to several tens percent of a tetravalent metal oxide such as zirconium oxide (ZrO 2 ) is used as a solid electrolyte serving as a center of a cell constituting a fuel cell and a solid electrolyte forming a fuel electrode. yttrium oxide (Y 2 0 3), calcium oxide (CaO)
A material having oxygen ion conductivity by dissolving a divalent or trivalent metal oxide such as a metal oxide can be used.
【００２４】金属有機化合物としてはナフテン酸塩、オ
クチル酸塩などの脂肪酸塩と、アセチルアセトナト錯体
を用いることができる。有機系溶剤としては、トルエ
ン、アセチルアセトンのような使用する金属化合物を均
一に溶解できる溶剤またはそれらの混合溶剤を用いる。
なお、セリウムの代わりに、プラセオジウム、チタンを
用いてもよい。As the metal organic compound, a fatty acid salt such as naphthenate and octylate and an acetylacetonato complex can be used. As the organic solvent, a solvent capable of uniformly dissolving the metal compound to be used, such as toluene or acetylacetone, or a mixed solvent thereof is used.
Note that praseodymium or titanium may be used instead of cerium.
【００２５】作製するサーメット中のＮｉのサーメット
全体に対する体積比は０．４〜０．９８の範囲に入るよ
うに作製する。The volume ratio of Ni to the whole cermet in the cermet is 0.4 to 0.98.
【００２６】以上説明したように、本発明においてＮｉ
とＹＳＺのサーメットからなる燃料極中のＹＳＺにＣｅ
Ｏ2 を固溶した。ＹＳＺ−ＣｅＯ2 の原料に金属有機化
合物を用いＮｉとのスラリー中で加水分解、重縮合反応
を行う。ＣｅＯ2 はＹＳＺ中に固溶され、ＹＳＺに電子
導電性を与える。As described above, in the present invention, Ni
Ce in YSZ in fuel electrode consisting of cermet of YSZ
O 2 was dissolved. Hydrolysis and polycondensation reactions are performed in a slurry with Ni using a metal organic compound as a raw material of YSZ-CeO 2 . CeO 2 is dissolved in YSZ and gives YSZ electronic conductivity.
【００２７】実施例１は本発明による燃料極２の集電層
Ｌ２を作製する場合を示す。Example 1 shows the case where the current collecting layer L2 of the fuel electrode 2 according to the present invention is manufactured.
【００２８】平均粒径が０．９μｍのＮｉＯ粉末と、ジ
ルコニウム（Ｚｒ）のオクチル酸塩とイットリウム
（Ｙ）のオクチル酸塩のトルエン、アセチルアセトン溶
液（熱分解後の組成がＹ2 Ｏ3 を１０モル％ドープした
ＺｒＯ2 となるように調整したもの）とを熱分解後の重
量比がＮｉＯ：（Ｙ2 Ｏ3 ドープしたＺｒＯ2 ）＝０．
９４７：０．０５３となるように混合し、適度な粘度と
なるまで溶剤を蒸発させた後、電極第一層上にスクリー
ン印刷した。次いで、１００〜２００℃で乾燥、３００
〜５００℃で熱分解、１４５０℃で後焼成（アニーリン
グ）を行った。図４の顕微鏡写真の結果、ＮｉＯ粒子お
よび電解質（ＹＳＺ）板上に平均粒径が１μｍ以下のＹ
ＳＺの粒子が均一に析出した構造が見られた。集電によ
るロスが低減され電池性能が向上する。A solution of NiO powder having an average particle diameter of 0.9 μm, a solution of octylate of zirconium (Zr) and octylate of yttrium (Y) in toluene and acetylacetone (composition of Y 2 O 3 after thermal decomposition is 10%) (Mol% doped ZrO 2 ) and the weight ratio after thermal decomposition is NiO: (Y 2 O 3 doped ZrO 2 ) = 0.
947: 0.053, and after evaporating the solvent until it had an appropriate viscosity, screen printing was performed on the first electrode layer. Then dry at 100-200 ° C., 300
Pyrolysis was performed at ℃ 500 ° C., and post-baking (annealing) was performed at 1450 ° C. As a result of the micrograph of FIG. 4, it was found that the average particle size of Y was 1 μm or less on the NiO particles and the electrolyte (YSZ) plate.
A structure in which SZ particles were uniformly deposited was observed. Loss due to current collection is reduced, and battery performance is improved.
【００２９】図４は本発明による燃料極の集電層の粒子
構造の断面電子顕微鏡写真である。 （実施例２）実施例２は本発明による燃料極２の電極第
一層Ｌ１を作製する場合を示す。FIG. 4 is a cross-sectional electron micrograph of the particle structure of the current collecting layer of the fuel electrode according to the present invention. (Embodiment 2) Embodiment 2 shows a case where an electrode first layer L1 of a fuel electrode 2 according to the present invention is produced.
【００３０】平均粒径が７μｍのＮｉＯ粉末と、セリウ
ム（Ｃｅ）のオクチル酸塩とイットリウム（Ｙ）のオク
チル酸塩とジルコニウムのオクチル酸塩のトルエン、ア
セチルアセトン溶液（熱分解後の組成がＹ2 Ｏ3 を１０
モル％ドープしＣｅＯ2 を１０モル％ドープしたＺｒＯ
2 となるように調整したもの）とを熱分解後の重量比が
ＮｉＯ：（Ｙ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2 をドープしたＺｒＯ2 ）
＝０．９４７：０．０５３となるように混合し、適度な
粘度となるまで溶剤を蒸発させた後、固体電解質板（Ｙ
ＳＺ）板上にスクリーン印刷した。次いで、１００〜２
００℃で乾燥、３００〜５００℃で熱分解、１４５０℃
で後焼成（アニール）を行った。ＣｅＯ2 はＹＳＺ中に
固溶され、ＹＳＺに電子導電性を与える。ＹＳＺ中への
Ｃｅの固溶量は１０モル％であった。図５の顕微鏡写真
の結果、ＮｉＯ粒子および電解質（ＹＳＺ）板上に平均
粒径が１μｍ以下のＹＳＺの粒子が均一に析出した構造
が見られた。また、燃料極としての性能も良好であり、
分極の低減が見られ、電池の出力密度が向上した。特
に、大きなＮｉ粒子で作製するため燃料極の耐久性を向
上させる。NiO powder having an average particle size of 7 μm, a octylate of cerium (Ce), an octylate of yttrium (Y), and an octylate of zirconium in toluene and acetylacetone (the composition after thermal decomposition is Y 2 O 3 to 10
Mol% doped ZrO doped with 10 mol% of CeO 2
And 2 become as those adjusted) weight ratio after pyrolysis NiO: (Y 2 O 3, ZrO 2 that the CeO 2 doped)
= 0.947: 0.053, and after evaporating the solvent until it has an appropriate viscosity, the solid electrolyte plate (Y
SZ) Screen printed on board. Then, 100-2
Dry at 00 ° C, pyrolyze at 300-500 ° C, 1450 ° C
For post-baking (annealing). CeO 2 is dissolved in YSZ and gives YSZ electronic conductivity. The solid solution amount of Ce in YSZ was 10 mol%. As a result of the micrograph of FIG. 5, a structure in which YSZ particles having an average particle diameter of 1 μm or less were uniformly deposited on the NiO particles and the electrolyte (YSZ) plate was observed. In addition, the performance as a fuel electrode is also good,
The polarization was reduced, and the output density of the battery was improved. In particular, the durability of the fuel electrode is improved because it is made of large Ni particles.
【００３１】図５は本発明による燃料極の電極第一層の
粒子構造の断面電子顕微鏡写真である。FIG. 5 is a cross-sectional electron micrograph of the particle structure of the first electrode of the fuel electrode according to the present invention.
【００３２】図３は本発明による燃料極のＮｉＯ原料粉
末の平均粒径と導電率との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the average particle size and the electrical conductivity of the NiO raw material powder of the fuel electrode according to the present invention.
【００３３】図３は縦軸に導電率σ（Ｓｃｍ-1）、横軸
に温度の逆数１０００／Ｔ（Ｋ）をとり、最上の線は純
Ｎｉ板、中間線は０．９μｍＮｉ／ＹＳＺサーメット、
最下線は７μｍＮｉ／ＹＳＺサーメットの導電率を示
す。このグラフから０．９μｍＮｉ／ＹＳＺサーメット
では７μｍＮｉ／ＹＳＺサーメットの５倍も導電率の良
いことが分かる。FIG. 3 shows the conductivity σ (Scm −1 ) on the vertical axis, the reciprocal of temperature 1000 / T (K) on the horizontal axis, the top line is a pure Ni plate, and the middle line is 0.9 μm Ni / YSZ cermet. ,
The bottom line shows the conductivity of the 7 μm Ni / YSZ cermet. From this graph, it can be seen that the conductivity of the 0.9 μm Ni / YSZ cermet is five times higher than that of the 7 μm Ni / YSZ cermet.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば固
体電解質型燃料電池の燃料極において、該燃料極が固体
電解質層上に作製された電極第一層と該電極第一層上に
おいて該電極第一層に使用したＮｉ粒子と粒径の異なる
Ｎｉ粒子を使用して作製された集電層との２層構造であ
るので、次のような優れた効果が得られる。 （１）集電層を設けたので集電によるロスが低減され電
池性能が向上した。 （２）電極第一層を大きなＮｉ粒子で作製したことによ
り燃料極の耐久性が向上した。As described above, according to the present invention, in the fuel electrode of the solid oxide fuel cell, the fuel electrode is formed on the first electrode layer formed on the solid electrolyte layer and on the first electrode layer. Since it has a two-layer structure of the Ni particles used for the first layer of the electrode and the current collecting layer formed using Ni particles having different particle diameters, the following excellent effects can be obtained. (1) Since the current collection layer was provided, the loss due to current collection was reduced, and the battery performance was improved. (2) The durability of the fuel electrode was improved by forming the first electrode layer with large Ni particles.
【図１】本発明になる固体電解質型燃料電池の燃料極の
概略構成を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a fuel electrode of a solid oxide fuel cell according to the present invention.
【図２】本発明による燃料極の作製方法を説明する図で
ある。FIG. 2 is a diagram illustrating a method for producing a fuel electrode according to the present invention.
【図３】本発明による燃料極のＮｉＯ粉末の平均粒径と
導電率との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the average particle size and the electrical conductivity of the NiO powder of the fuel electrode according to the present invention.
【図４】本発明による燃料極の集電層の粒子構造の断面
電子顕微鏡写真である。FIG. 4 is a cross-sectional electron micrograph of a particle structure of a current collecting layer of an anode according to the present invention.
【図５】本発明による燃料極の電極反応層の粒子構造の
断面電子顕微鏡写真である。FIG. 5 is a cross-sectional electron micrograph of a particle structure of an electrode reaction layer of a fuel electrode according to the present invention.
【図６】燃料極の電極反応を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an electrode reaction of a fuel electrode.
【図７】固体電解質型燃料電池の単セル構造の構成図で
ある。FIG. 7 is a configuration diagram of a single cell structure of a solid oxide fuel cell.
１ 固体電解質層 ２ 燃料極 ３ 空気極 ４、５ 界面 ６ 負荷 Ｌ１ 電極第一層 Ｌ２ 集電層 Reference Signs List 1 solid electrolyte layer 2 fuel electrode 3 air electrode 4, 5 interface 6 load L1 electrode first layer L2 current collecting layer
Claims (6)
面に空気極を配置した単電池と、隣接するそれぞれ単電
池同士を電気的に直列に接続し、かつ各単電池に燃料と
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
なる固体電解質型燃料電池の燃料極において、該燃料極
がＮｉ粒子とセラミックスとのサーメットからなり、か
つ該燃料極が固体電解質層上に作製され電極反応場を与
える電極第一層と該第一層上において該電極第一層に使
用したＮｉ粒子と粒径の異なるＮｉ粒子を使用して作製
された集電層との２層構造であることを特徴とする固体
電解質型燃料電池の燃料極。1. A unit cell in which a fuel electrode is arranged on one side of a solid electrolyte layer and an air electrode is arranged on the opposite side, and adjacent unit cells are electrically connected in series with each other. In a solid oxide fuel cell, the fuel electrode is composed of cermets of Ni particles and ceramics, and the fuel electrode is formed on a solid electrolyte layer. And a current-collecting layer formed using Ni particles having a different particle size from the Ni particles used for the electrode first layer on the first layer to provide an electrode reaction field. A fuel electrode for a solid oxide fuel cell.
ア、ドープしたセリアまたはそれらの組合せであること
を特徴とする請求項１に記載の固体電解質型燃料電池の
燃料極。2. The fuel electrode according to claim 1, wherein the ceramic is doped zirconia, doped ceria, or a combination thereof.
ＮｉＯ粉末を原料に使用したＮｉ／セラミックスサーメ
ットで作製され、前記集電層が平均粒径２μｍ以下のＮ
ｉＯ粉末を使用したＮｉ／セラミックスサーメットで作
製されたことを特徴とする請求項１に記載の固体電解質
型燃料電池の燃料極。3. The electrode first layer is made of a Ni / ceramic cermet using a NiO powder having an average particle size of 5 μm or more as a raw material, and the current collecting layer is made of N 2 having an average particle size of 2 μm or less.
The fuel electrode of a solid oxide fuel cell according to claim 1, wherein the fuel electrode is made of Ni / ceramic cermet using iO powder.
Ｏ粉末を原料に使用したＮｉ／セラミックスサーメット
で作製され、前記集電層が平均粒径０．９μｍのＮｉＯ
粉末を使用したＮｉ／セラミックスサーメットで作製さ
れたことを特徴とする請求項１に記載の固体電解質型燃
料電池の燃料極。4. The electrode first layer is made of Ni having an average particle size of 7 μm.
Ni / ceramic cermet using O powder as a raw material, wherein the current collecting layer is NiO having an average particle size of 0.9 μm.
The fuel electrode of a solid oxide fuel cell according to claim 1, wherein the fuel electrode is made of Ni / ceramic cermet using powder.
０Ｓ．ｃｍ-1以上であることを特徴とする請求項１に記
載の固体電解質型燃料電池の燃料極。5. The current collecting layer has a conductivity of 80 ° C. at 1000 ° C.
0S. The fuel electrode of the solid oxide fuel cell according to claim 1, wherein the fuel electrode is at least cm -1 .
料として作成されることを特徴とする請求項１に記載の
固体電解質型燃料電池の燃料極。6. The fuel electrode for a solid oxide fuel cell according to claim 1, wherein the ceramic is made from a metal organic compound as a raw material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8167506A JPH1021930A (en) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Fuel electrode of solid electrolyte type fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8167506A JPH1021930A (en) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Fuel electrode of solid electrolyte type fuel cell |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1021930A true JPH1021930A (en) | 1998-01-23 |
Family
ID=15850952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8167506A Pending JPH1021930A (en) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Fuel electrode of solid electrolyte type fuel cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1021930A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-06-27 JP JP8167506A patent/JPH1021930A/en active Pending
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