JPH1173982A - 固体電解質型燃料電池及びその製造方法 - Google Patents
固体電解質型燃料電池及びその製造方法Info
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- JPH1173982A JPH1173982A JP9245922A JP24592297A JPH1173982A JP H1173982 A JPH1173982 A JP H1173982A JP 9245922 A JP9245922 A JP 9245922A JP 24592297 A JP24592297 A JP 24592297A JP H1173982 A JPH1173982 A JP H1173982A
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- mixed conductive
- solid electrolyte
- fuel cell
- fuel electrode
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体電解質膜と燃料極膜との間の接触抵抗が
低く、初期出力及び耐久性の双方に優れた固体電解質型
燃料電池を提供する。 【解決手段】 本発明の固体電解質型燃料電池は、ＹＳ
Ｚからなる固体電解質膜及び燃料極膜を備える。電解質
／燃料極界面に、ＴｉＯ2 系、ＣｅＯ2 系等の混合導電
材層を介在させ、固体電解質膜と燃料極膜間のイオン導
電及び電子導電の双方を改善する。
低く、初期出力及び耐久性の双方に優れた固体電解質型
燃料電池を提供する。 【解決手段】 本発明の固体電解質型燃料電池は、ＹＳ
Ｚからなる固体電解質膜及び燃料極膜を備える。電解質
／燃料極界面に、ＴｉＯ2 系、ＣｅＯ2 系等の混合導電
材層を介在させ、固体電解質膜と燃料極膜間のイオン導
電及び電子導電の双方を改善する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解質型の燃
料電池及びその製造方法に関する。特には、固体電解質
膜と燃料極膜との間の密着性が高く、初期出力及び耐久
性双方に優れた固体電解質型燃料電池（以下ＳＯＦＣと
もいう）及びその製造方法に関する。
料電池及びその製造方法に関する。特には、固体電解質
膜と燃料極膜との間の密着性が高く、初期出力及び耐久
性双方に優れた固体電解質型燃料電池（以下ＳＯＦＣと
もいう）及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】円筒形セルタイプＳＯＦＣを例にとって
従来技術を説明する。円筒形セルタイプＳＯＦＣは、特
公平１−５９７０５等によって公知である。同タイプの
ＳＯＦＣは、電極支持管−空気極膜−固体電解質膜−燃
料極膜−インターコネクターで構成される円筒形セルを
有する。空気極側に酸素（空気）を流し、燃料極側にガ
ス燃料（Ｈ2 、ＣＯ等）を流してやると、このセル内で
Ｏ2-イオンが移動して化学的燃焼が起り、空気極と燃料
極の間に電位が生じ発電が行われる。なお、電極支持管
と空気極膜が一体化されたものもある。
従来技術を説明する。円筒形セルタイプＳＯＦＣは、特
公平１−５９７０５等によって公知である。同タイプの
ＳＯＦＣは、電極支持管−空気極膜−固体電解質膜−燃
料極膜−インターコネクターで構成される円筒形セルを
有する。空気極側に酸素（空気）を流し、燃料極側にガ
ス燃料（Ｈ2 、ＣＯ等）を流してやると、このセル内で
Ｏ2-イオンが移動して化学的燃焼が起り、空気極と燃料
極の間に電位が生じ発電が行われる。なお、電極支持管
と空気極膜が一体化されたものもある。
【０００３】代表的な円筒形セルタイプＳＯＦＣの構成
材料、厚さ及び製造方法は以下のとおりである（Proc.
of the 3rd Int. Symp. on SOFC, 1993 ）。 支持管：ＺｒＯ2 （ＣａＯ）、厚さ１．２mm、押し出し 空気極：Ｌａ（Ｓｒ）ＭｎＯ3 、厚さ１．４mm、スラリ
ーコート 固体電解質：ＺｒＯ2 （Ｙ2 Ｏ3 ）、厚さ４０μm 、Ｅ
ＶＤ インターコネクター：ＬａＣｒ（Ｍｇ）Ｏ3 、厚さ４０
μm 、ＥＶＤ 燃料電極：Ｎｉ−ＺｒＯ2 （Ｙ2 Ｏ3 ）、厚さ１００μ
m 、スラリーコート−ＥＶＤ
材料、厚さ及び製造方法は以下のとおりである（Proc.
of the 3rd Int. Symp. on SOFC, 1993 ）。 支持管：ＺｒＯ2 （ＣａＯ）、厚さ１．２mm、押し出し 空気極：Ｌａ（Ｓｒ）ＭｎＯ3 、厚さ１．４mm、スラリ
ーコート 固体電解質：ＺｒＯ2 （Ｙ2 Ｏ3 ）、厚さ４０μm 、Ｅ
ＶＤ インターコネクター：ＬａＣｒ（Ｍｇ）Ｏ3 、厚さ４０
μm 、ＥＶＤ 燃料電極：Ｎｉ−ＺｒＯ2 （Ｙ2 Ｏ3 ）、厚さ１００μ
m 、スラリーコート−ＥＶＤ
【０００４】ところで、ＳＯＦＣの発電効率を高めるた
めには、セル自身の内部抵抗を下げる必要がある。セル
の内部抵抗には、固体電解質膜の抵抗や電極表面におけ
るイオン化反応に伴う抵抗、電極材・インタコネクタ等
のオーム抵抗、及び、各膜間の接触抵抗が含まれる。こ
のうち、各膜間の接触抵抗を低くするには、各膜間のミ
クロ的密着性を上げる必要がある。
めには、セル自身の内部抵抗を下げる必要がある。セル
の内部抵抗には、固体電解質膜の抵抗や電極表面におけ
るイオン化反応に伴う抵抗、電極材・インタコネクタ等
のオーム抵抗、及び、各膜間の接触抵抗が含まれる。こ
のうち、各膜間の接触抵抗を低くするには、各膜間のミ
クロ的密着性を上げる必要がある。
【０００５】さらに、固体電解質膜と燃料極膜の界面に
混合導電材を介在させることにより膜間の接触抵抗を低
下させるとの提案（特開平７−２５４４１８号）もあ
る。ここで混合導電材とは、イオン電導及び電子電導の
双方が良好な物質のことである。同提案では、混合導電
材を界面に介在させる方法として、ＹＳＺと混合導電材
とを混合することにより添加している。
混合導電材を介在させることにより膜間の接触抵抗を低
下させるとの提案（特開平７−２５４４１８号）もあ
る。ここで混合導電材とは、イオン電導及び電子電導の
双方が良好な物質のことである。同提案では、混合導電
材を界面に介在させる方法として、ＹＳＺと混合導電材
とを混合することにより添加している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】固体電解質型燃料電池
に要求される性能は初期出力と耐久性に代表される。後
者の指標としては、６００〜１，０００℃間を１０回昇
降温させた時にどの程度出力が低下するかを測定するこ
とが行われる。当初は、固体電解質型燃料電池は一度運
転を始めたら１年間程度は運転温度を保ったままという
のが想定される条件であり、上述のような昇降温耐久性
は重要視しなくても済むのではないかと考えられてい
た。しかし、オフィスビル等のコージュネレーション用
に固体電解質型燃料電池を用いる場合、週末には負荷が
極端に少なくなるので固体電解質型燃料電池の運転を落
としたい（その場合にも６００℃程度以上で保熱する）
との要請があり、上記昇降温時の耐久性が重要視される
ようになった。
に要求される性能は初期出力と耐久性に代表される。後
者の指標としては、６００〜１，０００℃間を１０回昇
降温させた時にどの程度出力が低下するかを測定するこ
とが行われる。当初は、固体電解質型燃料電池は一度運
転を始めたら１年間程度は運転温度を保ったままという
のが想定される条件であり、上述のような昇降温耐久性
は重要視しなくても済むのではないかと考えられてい
た。しかし、オフィスビル等のコージュネレーション用
に固体電解質型燃料電池を用いる場合、週末には負荷が
極端に少なくなるので固体電解質型燃料電池の運転を落
としたい（その場合にも６００℃程度以上で保熱する）
との要請があり、上記昇降温時の耐久性が重要視される
ようになった。
【０００７】しかしながら、従来の固体電解質型燃料電
池では、６００〜１，０００℃の昇降温１０回で、出力
が３〜４％低下するのが通常であった。その原因の１つ
として、固体電解質膜と燃料極膜との間の密着性が劣化
し膜間の接触抵抗が増えることが挙げられる。
池では、６００〜１，０００℃の昇降温１０回で、出力
が３〜４％低下するのが通常であった。その原因の１つ
として、固体電解質膜と燃料極膜との間の密着性が劣化
し膜間の接触抵抗が増えることが挙げられる。
【０００８】本発明は、固体電解質膜と燃料極膜との間
の接触抵抗が低く、初期出力及び耐久性の双方に優れた
固体電解質型燃料電池及びその製造方法を提供すること
を目的とする。
の接触抵抗が低く、初期出力及び耐久性の双方に優れた
固体電解質型燃料電池及びその製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の固体電解質型燃料電池は、Ｙ2 Ｏ3 安定化
ＺｒＯ2 （ＹＳＺ）からなる固体電解質膜及び燃料極膜
を含む固体電解質型燃料電池であって； 電解質／燃料
極界面に、ＴｉＯ2 系、ＣｅＯ2 系等の混合導電材層を
介在させたことを特徴とする。混合導電材層の存在によ
り、固体電解質膜と燃料極膜間のイオン導電及び電子導
電の双方が改善され、両膜間の接触抵抗が低くなる。
め、本発明の固体電解質型燃料電池は、Ｙ2 Ｏ3 安定化
ＺｒＯ2 （ＹＳＺ）からなる固体電解質膜及び燃料極膜
を含む固体電解質型燃料電池であって； 電解質／燃料
極界面に、ＴｉＯ2 系、ＣｅＯ2 系等の混合導電材層を
介在させたことを特徴とする。混合導電材層の存在によ
り、固体電解質膜と燃料極膜間のイオン導電及び電子導
電の双方が改善され、両膜間の接触抵抗が低くなる。
【００１０】また、本発明の固体電解質型燃料電池の製
造方法は、ＹＳＺからなる固体電解質膜及び燃料極膜を
含む固体電解質型燃料電池の製造方法であって； 焼成
された固体電解質膜の上に、 ＴｉＯ2 系、ＣｅＯ2 系
等の混合導電材の粉末のスラリーを塗布する工程と、
その上に、燃料極を構成する物質の粉末のスラリーを塗
布する工程と、 上記両塗布膜を共焼成する工程と、
を含むことを特徴とする。中間膜と燃料極膜の共焼成に
より、両膜の密着性はさらに強化される。
造方法は、ＹＳＺからなる固体電解質膜及び燃料極膜を
含む固体電解質型燃料電池の製造方法であって； 焼成
された固体電解質膜の上に、 ＴｉＯ2 系、ＣｅＯ2 系
等の混合導電材の粉末のスラリーを塗布する工程と、
その上に、燃料極を構成する物質の粉末のスラリーを塗
布する工程と、 上記両塗布膜を共焼成する工程と、
を含むことを特徴とする。中間膜と燃料極膜の共焼成に
より、両膜の密着性はさらに強化される。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明においては、上記混合導電
材層の厚さが０．５〜２０μm であることが好ましい。
より好ましくは層厚は１〜１０μm である。後述する実
験結果に基づく。
材層の厚さが０．５〜２０μm であることが好ましい。
より好ましくは層厚は１〜１０μm である。後述する実
験結果に基づく。
【００１２】上述のＣｅＯ2 系材料として好ましいのは
（ＣｅＯ2 ）1-x （Ｍ2 Ｏ3 ）x 、Ｍは、Ｓｍ、Ｇｄ、
Ｙｂ、Ｎｂ等の希土類元素である。希土類元素酸化物の
役割は、これらの酸化物を添加することで、ＣｅＯ2 系
材料にイオン導電性を付与することである。ｘは好まし
くは、０．０２〜０．１２である。その理由は、この範
囲外では、酸素イオンによるイオン導電性が低下するか
らである。ＴｉＯ2 系についても同様である。
（ＣｅＯ2 ）1-x （Ｍ2 Ｏ3 ）x 、Ｍは、Ｓｍ、Ｇｄ、
Ｙｂ、Ｎｂ等の希土類元素である。希土類元素酸化物の
役割は、これらの酸化物を添加することで、ＣｅＯ2 系
材料にイオン導電性を付与することである。ｘは好まし
くは、０．０２〜０．１２である。その理由は、この範
囲外では、酸素イオンによるイオン導電性が低下するか
らである。ＴｉＯ2 系についても同様である。
【００１３】燃料極用の材料としては、ＮｉＯとＹＳＺ
（Ｙ2 Ｏ3 mol ％８〜１２）の混合粉末が好ましい。こ
の混合比は、ＮｉＯが全体の４０〜９０％、さらには６
０〜８０％が好ましい。その理由は、導電性を向上さ
せ、また、電解質との熱膨張率をマッチングさせるため
である。
（Ｙ2 Ｏ3 mol ％８〜１２）の混合粉末が好ましい。こ
の混合比は、ＮｉＯが全体の４０〜９０％、さらには６
０〜８０％が好ましい。その理由は、導電性を向上さ
せ、また、電解質との熱膨張率をマッチングさせるため
である。
【００１４】本発明の固体電解質型燃料電池の製造方法
においては、上記混合導電材粉末の粒子径が５０〜５，
０００Åであることが好ましい。より好ましくは上記混
合導電材粉末の粒子径が１００〜１，０００Åである。
後述する実験結果に基づく。
においては、上記混合導電材粉末の粒子径が５０〜５，
０００Åであることが好ましい。より好ましくは上記混
合導電材粉末の粒子径が１００〜１，０００Åである。
後述する実験結果に基づく。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （１）固体電解質膜：ＺｒＯ2 ＋８mol%Ｙ2 Ｏ3 の粉末
（平均粒径１μm ）４０重量部を、有機溶剤（αテルビ
ネオール、エチルアルコール）１００重量部、バインダ
（エチルセルロース）２重量部、分散剤（ポリオキシエ
タレンアルキルソン酸エステル）１重量部、消泡剤（ソ
ルビタンセスキオレート）１重量部とを混合した後、十
分攪拌して固体電解質膜用スラリーを調整した。このス
ラリー粘度は１４０cps であった。上記固体電解質膜用
スラリーを、多孔質Ｌａ0.75Ｓｒ0.25ＭｎＯ3 のチュー
ブ（外径２２mm、肉厚２mm）上にスラリーコートした後
に１，４５０℃で焼成した。得られた固体電解質膜の厚
さは３０μm であった。なお、後工程でインターコネク
ターを形成する部分については、ＬＳＭチューブをマス
キングしておいた。
（平均粒径１μm ）４０重量部を、有機溶剤（αテルビ
ネオール、エチルアルコール）１００重量部、バインダ
（エチルセルロース）２重量部、分散剤（ポリオキシエ
タレンアルキルソン酸エステル）１重量部、消泡剤（ソ
ルビタンセスキオレート）１重量部とを混合した後、十
分攪拌して固体電解質膜用スラリーを調整した。このス
ラリー粘度は１４０cps であった。上記固体電解質膜用
スラリーを、多孔質Ｌａ0.75Ｓｒ0.25ＭｎＯ3 のチュー
ブ（外径２２mm、肉厚２mm）上にスラリーコートした後
に１，４５０℃で焼成した。得られた固体電解質膜の厚
さは３０μm であった。なお、後工程でインターコネク
ターを形成する部分については、ＬＳＭチューブをマス
キングしておいた。
【００１６】（２）混合導電材層塗膜用スラリー調整：
（ＴｉＯ2 ）（Ｓｍ2 Ｏ3 ）の粉末（平均粒径５０〜
８，０００Å）１重量部と、有機溶剤（α・テルピネオ
ール、エチルアルコール）１００重量部、バインダー
（エチルセルロース）２重量部、分散剤（ポリオキシエ
タレンアルキルリン酸エステル）１重量部、消泡剤（ソ
ルビタンセスキオレエート）１重量部と、を混合した
後、十分攪拌して混合導電材層塗膜用スラリーを調整し
た。このスラリーの粘度は１０cps であった。
（ＴｉＯ2 ）（Ｓｍ2 Ｏ3 ）の粉末（平均粒径５０〜
８，０００Å）１重量部と、有機溶剤（α・テルピネオ
ール、エチルアルコール）１００重量部、バインダー
（エチルセルロース）２重量部、分散剤（ポリオキシエ
タレンアルキルリン酸エステル）１重量部、消泡剤（ソ
ルビタンセスキオレエート）１重量部と、を混合した
後、十分攪拌して混合導電材層塗膜用スラリーを調整し
た。このスラリーの粘度は１０cps であった。
【００１７】（３）燃料極用スラリー調整：ＮｉＯ粉末
（粒径０．８μm ）７０重量部とＺｒＯ2 ＋８mol ％Ｙ
2 Ｏ3 粉末（粒径１μm ）３０重量部と有機溶剤（α・
テルピネオール、エチルアルコール）１００重量部、バ
インダー（エチルセルロース）４重量部、分散剤（ポリ
オキシエタレンアルキルリン酸エステル）１重量部、消
泡剤（ソルビタンセスキオレエーテ）１重量部とを混合
した後、十分攪拌して燃料極塗膜用スラリーを調整し
た。このスラリーの粘度は４００cps であった。
（粒径０．８μm ）７０重量部とＺｒＯ2 ＋８mol ％Ｙ
2 Ｏ3 粉末（粒径１μm ）３０重量部と有機溶剤（α・
テルピネオール、エチルアルコール）１００重量部、バ
インダー（エチルセルロース）４重量部、分散剤（ポリ
オキシエタレンアルキルリン酸エステル）１重量部、消
泡剤（ソルビタンセスキオレエーテ）１重量部とを混合
した後、十分攪拌して燃料極塗膜用スラリーを調整し
た。このスラリーの粘度は４００cps であった。
【００１８】（４）塗膜：上記のように調整した混合導
電材層塗膜用スラリーを固体電解質膜表面上にスラリー
コート法により塗布した。層厚（焼成後）は０．５〜３
０μm とした。なお、比較用として混合導電材層を省略
したものも作製した。この混合導電材層塗膜を乾燥した
後、さらにその上に、上記のように調整した燃料極塗膜
用スラリーをスラリーコート法により塗布した。この燃
料極塗膜厚は１００μm であった。なお、燃料極（電
極）用塗膜の厚さは、厚５０〜２００μm が一般的であ
る。
電材層塗膜用スラリーを固体電解質膜表面上にスラリー
コート法により塗布した。層厚（焼成後）は０．５〜３
０μm とした。なお、比較用として混合導電材層を省略
したものも作製した。この混合導電材層塗膜を乾燥した
後、さらにその上に、上記のように調整した燃料極塗膜
用スラリーをスラリーコート法により塗布した。この燃
料極塗膜厚は１００μm であった。なお、燃料極（電
極）用塗膜の厚さは、厚５０〜２００μm が一般的であ
る。
【００１９】（５）乾燥、焼成：上記のように塗膜した
基板を乾燥（室温で１hr、１００℃で１hr保持）し、焼
成（１４５０℃×１hr）した。
基板を乾燥（室温で１hr、１００℃で１hr保持）し、焼
成（１４５０℃×１hr）した。
【００２０】（６）インターコネクター膜形成：チュー
ブのマスクしておいた部分に、スラリーコート法により
インターコネクター膜を形成した。インターコネクター
膜の材質はＬａ0.75Ｃａ0.25ＣｒＯ3 、厚さは４０μm
、焼成温度は１，４５０℃とした。
ブのマスクしておいた部分に、スラリーコート法により
インターコネクター膜を形成した。インターコネクター
膜の材質はＬａ0.75Ｃａ0.25ＣｒＯ3 、厚さは４０μm
、焼成温度は１，４５０℃とした。
【００２１】（７）性能試験：得られた試験セル（外径
２２mm×有効長さ５０mm）を用いて発電試験を行った。
このときの運転条件は以下であった。 燃料：（Ｈ2 ＋１１％Ｈ2 Ｏ）：Ｎ2 ＝１：２ 酸化剤：Ａｉｒ セル温度：１，０００℃ 燃料利用率：８５％
２２mm×有効長さ５０mm）を用いて発電試験を行った。
このときの運転条件は以下であった。 燃料：（Ｈ2 ＋１１％Ｈ2 Ｏ）：Ｎ2 ＝１：２ 酸化剤：Ａｉｒ セル温度：１，０００℃ 燃料利用率：８５％
【００２２】性能試験の結果を説明する。図１は、混合
導電材層のＴｉＯ2 膜厚（横軸）と試験セルの初期出力
（縦軸）の関係を示すグラフである。混合導電材層を介
在させない従来の固体電解質型燃料電池の出力は８．５
Ｗであった。０．５μm の混合導電材層を介在させると
出力は９．２Ｗに上り、混合導電材層厚を１μm とする
と出力は９．４Ｗとなった。さらに混合導電材層厚を５
μm と厚くすると、出力は９．５２Ｗでピークとなっ
た。以降混合導電材層厚を１０、２０、３０μm と厚く
するのに従い徐々に出力は低下した。この結果から、混
合導電材層厚は０．５〜２０μm が好ましい。より好ま
しくは、混合導電材層厚は１〜１０μm である。
導電材層のＴｉＯ2 膜厚（横軸）と試験セルの初期出力
（縦軸）の関係を示すグラフである。混合導電材層を介
在させない従来の固体電解質型燃料電池の出力は８．５
Ｗであった。０．５μm の混合導電材層を介在させると
出力は９．２Ｗに上り、混合導電材層厚を１μm とする
と出力は９．４Ｗとなった。さらに混合導電材層厚を５
μm と厚くすると、出力は９．５２Ｗでピークとなっ
た。以降混合導電材層厚を１０、２０、３０μm と厚く
するのに従い徐々に出力は低下した。この結果から、混
合導電材層厚は０．５〜２０μm が好ましい。より好ま
しくは、混合導電材層厚は１〜１０μm である。
【００２３】図２は、混合導電材層塗膜用スラリーのＴ
ｉＯ2 粉末粒径と試験セルの出力（縦軸）の関係を示す
グラフである。この場合、ＴｉＯ2 膜厚は５μm とし
た。混合導電材層無し（０μm ）の時に出力８．５Ｗで
あったものが、ＴｉＯ2 粒径５０Åで９．１５Ｗ、１０
０Åで９．５１Ｗと増大した。さらに、ＴｉＯ2 粒径を
５００、１，０００、３，０００、５，０００、８，０
００Åと大きくしたところ、出力は徐々に低下した。し
かしＴｉＯ2 粒径８，０００Åの場合も出力は８．９Ｗ
と混合導電材層のないものよりも高かった。このグラフ
から、混合導電材層原料粉粒径は５０〜５，０００Åが
好ましい。より好ましくは粒径１００〜１，０００Åで
ある。
ｉＯ2 粉末粒径と試験セルの出力（縦軸）の関係を示す
グラフである。この場合、ＴｉＯ2 膜厚は５μm とし
た。混合導電材層無し（０μm ）の時に出力８．５Ｗで
あったものが、ＴｉＯ2 粒径５０Åで９．１５Ｗ、１０
０Åで９．５１Ｗと増大した。さらに、ＴｉＯ2 粒径を
５００、１，０００、３，０００、５，０００、８，０
００Åと大きくしたところ、出力は徐々に低下した。し
かしＴｉＯ2 粒径８，０００Åの場合も出力は８．９Ｗ
と混合導電材層のないものよりも高かった。このグラフ
から、混合導電材層原料粉粒径は５０〜５，０００Åが
好ましい。より好ましくは粒径１００〜１，０００Åで
ある。
【００２４】上記実施例の試験セルの内でＴｉＯ2 粒径
２００Å、ＴｉＯ2 厚３μm のものについて耐久性試験
を行った。その結果、６００〜１，０００℃、１０回昇
降温後の出力低下はわずか０．４％ときわめて小さかっ
た。
２００Å、ＴｉＯ2 厚３μm のものについて耐久性試験
を行った。その結果、６００〜１，０００℃、１０回昇
降温後の出力低下はわずか０．４％ときわめて小さかっ
た。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、電解質／燃料極界面にＴｉＯ2 系、ＣｅＯ2
系等の混合導電材をコートすることにより、界面の接触
抵抗を低下させ電池の初期性能を向上できる。また、コ
ートする混合導電材粉末として微細な粒径のものを用い
ることで電解質／燃料極の密着性が良くなり耐久性能も
向上できる。
によれば、電解質／燃料極界面にＴｉＯ2 系、ＣｅＯ2
系等の混合導電材をコートすることにより、界面の接触
抵抗を低下させ電池の初期性能を向上できる。また、コ
ートする混合導電材粉末として微細な粒径のものを用い
ることで電解質／燃料極の密着性が良くなり耐久性能も
向上できる。
【図１】混合導電材層のＴｉＯ2 膜厚（横軸）と試験セ
ルの初期出力（縦軸）の関係を示すグラフである。
ルの初期出力（縦軸）の関係を示すグラフである。
【図２】混合導電材層塗膜用スラリーのＴｉＯ2 粉末粒
径と試験セルの出力（縦軸）の関係を示すグラフであ
る。
径と試験セルの出力（縦軸）の関係を示すグラフであ
る。
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｙ2 Ｏ3 安定化ＺｒＯ2 （ＹＳＺ）から
なる固体電解質膜及び燃料極膜を含む固体電解質型燃料
電池であって；電解質／燃料極界面に、ＴｉＯ2 系、Ｃ
ｅＯ2 系等の混合導電材層を介在させたことを特徴とす
る固体電解質型燃料電池。 - 【請求項２】 上記混合導電材層の厚みが０．５〜２０
μm 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】 上記混合導電材層の厚みが１〜１０μm
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】 ＹＳＺからなる固体電解質膜及び燃料極
膜を含む固体電解質型燃料電池の製造方法であって；焼
成された固体電解質膜の上に、 ＴｉＯ2 系、ＣｅＯ2 系等の混合導電材の粉末のスラリ
ーを塗布する工程と、 その上に、燃料極を構成する物質の粉末のスラリーを塗
布する工程と、 上記両塗布膜を共焼成する工程と、 を含むことを特徴とする固体電解質型燃料電池の製造方
法。 - 【請求項５】 上記混合導電材粉末の粒子径が５０〜
５，０００Åであることを特徴とする請求項４記載の固
体電解質型燃料電池の製造方法。 - 【請求項６】 上記混合導電材粉末の粒子径が１００〜
１，０００Åであることを特徴とする請求項４記載の固
体電解質型燃料電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9245922A JPH1173982A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 固体電解質型燃料電池及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9245922A JPH1173982A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 固体電解質型燃料電池及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1173982A true JPH1173982A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=17140849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9245922A Pending JPH1173982A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 固体電解質型燃料電池及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1173982A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001283877A (ja) * | 2000-04-03 | 2001-10-12 | Tokyo Gas Co Ltd | 固体電解質型燃料電池の単電池、およびその製造方法 |
| JP2001283876A (ja) * | 2000-04-03 | 2001-10-12 | Tokyo Gas Co Ltd | 固体電解質型燃料電池の単電池 |
| JP2001351646A (ja) * | 2000-06-07 | 2001-12-21 | Tokyo Gas Co Ltd | ＬａＧａＯ３系固体電解質型燃料電池 |
| JP2003522384A (ja) * | 2000-02-04 | 2003-07-22 | シュティヒティン・エネルギーオンデルツォイク・セントラム・ネーデルランド | アノードに支持された電解質を含むアセンブリの製造方法およびそのようなアセンブリを備えるセラミック電池 |
| JP2003263996A (ja) * | 2002-03-11 | 2003-09-19 | Mitsubishi Materials Corp | 固体酸化物型燃料電池 |
| US7482082B2 (en) | 2000-10-05 | 2009-01-27 | Forskningsventer Riso | Electrochemical cell and a method for the manufacture thereof |
| WO2010095728A1 (en) | 2009-02-19 | 2010-08-26 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrolyte electrode assembly and method for producing the same |
| JP2020098780A (ja) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 日本碍子株式会社 | 電気化学セル |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP9245922A patent/JPH1173982A/ja active Pending
Cited By (8)
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|---|---|---|---|---|
| JP2003522384A (ja) * | 2000-02-04 | 2003-07-22 | シュティヒティン・エネルギーオンデルツォイク・セントラム・ネーデルランド | アノードに支持された電解質を含むアセンブリの製造方法およびそのようなアセンブリを備えるセラミック電池 |
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| WO2010095728A1 (en) | 2009-02-19 | 2010-08-26 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrolyte electrode assembly and method for producing the same |
| JP2020098780A (ja) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 日本碍子株式会社 | 電気化学セル |
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