JPH04104470A - 固体電解質型燃料電池用電極の製造方法 - Google Patents
固体電解質型燃料電池用電極の製造方法Info
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- JPH04104470A JPH04104470A JP2221776A JP22177690A JPH04104470A JP H04104470 A JPH04104470 A JP H04104470A JP 2221776 A JP2221776 A JP 2221776A JP 22177690 A JP22177690 A JP 22177690A JP H04104470 A JPH04104470 A JP H04104470A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Inert Electrodes (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は、酸素極と固体電解質層間又は固体電解質層と
水素極間に中間層を設けた固体電解質型燃料電池の製造
方法に関する。
水素極間に中間層を設けた固体電解質型燃料電池の製造
方法に関する。
Ｂ３発明の概要
本発明の固体電解質型燃料電池の製造方法は、酸素極、
固体電解質、水素極を積層して成る固体電解質型燃料電
池において、各層間のうち少なくとも一方の層間に、積
層時に相互に接する両相料の混合体から成る中間層を設
け、酸素極と固体電解質間の界面インピーダンスを減少
させると共に、又は、固体電解質と水素極間に温度変化
による剥離が生じないようにしたものである。
固体電解質、水素極を積層して成る固体電解質型燃料電
池において、各層間のうち少なくとも一方の層間に、積
層時に相互に接する両相料の混合体から成る中間層を設
け、酸素極と固体電解質間の界面インピーダンスを減少
させると共に、又は、固体電解質と水素極間に温度変化
による剥離が生じないようにしたものである。
Ｃ９従来の技術
従来、低温固体電解質型燃料電池、特に平板型電池のセ
ルは、第３図に示すように、多孔質基板１上に酸素極２
．電解質４．水素極６を順次積層した構造になっている
。
ルは、第３図に示すように、多孔質基板１上に酸素極２
．電解質４．水素極６を順次積層した構造になっている
。
この電池の製造方法としてはプラズマスプレー法が知ら
れており、実際にもこの方法でセルが作られている。
れており、実際にもこの方法でセルが作られている。
多孔質基板１は自立できない薄膜型燃料電池を支えるも
ので、かつカス透過性の良いものである。
ので、かつカス透過性の良いものである。
固体電解質がＬａＦ３で膨張係数（］、］７．２Ｘ１０
−６／’Ｃが大ぎいために、膨張係数をマツチングする
ようにステンレス５ＵＳ３１．６Ｌの多孔質板を使用し
ている。
−６／’Ｃが大ぎいために、膨張係数をマツチングする
ようにステンレス５ＵＳ３１．６Ｌの多孔質板を使用し
ている。
酸素極２は低温での酸素分子の酸素イオン化の触媒能の
高い、膨張係数のマツチングを考えて、ペロブスカイト
化合物Ｌａｏ、ｅＳ ｒｏ ４ｃＯｏ 、８ＮＯ０２０
３又はＬａｏ、ｏＳ ｒｏ４ＭｎＯ，、、Ｌａ０．６Ｓ
ｒ ｏ、、Ｃ’ｒ Ｏ３等を使用している。
高い、膨張係数のマツチングを考えて、ペロブスカイト
化合物Ｌａｏ、ｅＳ ｒｏ ４ｃＯｏ 、８ＮＯ０２０
３又はＬａｏ、ｏＳ ｒｏ４ＭｎＯ，、、Ｌａ０．６Ｓ
ｒ ｏ、、Ｃ’ｒ Ｏ３等を使用している。
これらのペロブスカイト酸素極２はプラズマスプレー法
により１００μｍの厚さに作製され、その後熱処理を十
分に行いプラスマスプレー時の熱及び機械的ストレスよ
り生じる結晶構造の乱れを回復させである。
により１００μｍの厚さに作製され、その後熱処理を十
分に行いプラスマスプレー時の熱及び機械的ストレスよ
り生じる結晶構造の乱れを回復させである。
このように作成したペロブスカイト酸素極２の上にプラ
ズマスプレー法によりＬａＦ３を１００μｍの厚さに積
層して電解質層４とし、この上に水素イオン化能が高く
、かつ価格の安いＮｉを１００μｍの厚さに積層し水素
極６としてセルが作られている。
ズマスプレー法によりＬａＦ３を１００μｍの厚さに積
層して電解質層４とし、この上に水素イオン化能が高く
、かつ価格の安いＮｉを１００μｍの厚さに積層し水素
極６としてセルが作られている。
なお、Ｎｉはプラズマスプレーの際中に一部ＮｉＯに変
化するか、電池運転中Ｈ２ガスによってＮｉに変化する
。
化するか、電池運転中Ｈ２ガスによってＮｉに変化する
。
Ｄ６発明が解決しようとする課題
上記従来セルは、複素インピーダンス測定法により界面
インピーダンスを測定すると、３０〜１００Ω・０ｍ２
（４００°Ｃ）あり、これは主にペロブスカイト酸素極
／ＬａＦ３界面が原因であることがわかった。出力０．
７Ｖ−２００〜３００ｍ Ａ ／ ｃ ｍ ２のＶ−Ｉ
特性を得るためには、セル全体のインピーダンスを０．
ＸΩ・０ｍ２にしなければならないのに、現在界面イン
ピータンスだけで２０〜６０Ω・０ｍ２もあり、大きな
技術的問題となっている。（セル全体のインピーダンス
−固体電解質のバルクインピーダンス＋Ｌ ａ Ｆ ３
／ペロブス力イト界面インピーダンス＋ＬａＦ３／Ｎｉ
電極界面インピーダンス＋それぞれの電極のバルクイン
ピーダンス） また、水素電極として触媒能の高いＮｉを使用している
が、固体電解質（ＬａＦ３）の膨張係数（１７，２Ｘ１
０−６／°Ｃ）に比べてＮｉ（１１，９×１０−６／°
Ｃ）は非常に小さいので、膨張係数のミスマツチングが
生じており、電池の運転（高温）−電池の運転停止（低
温）の繰り返しによるヒＩ・ザイクルにより固体電解質
（Ｌａ、Ｆ、、）とＮｉ極との間で剥離が生じるという
問題点があった。
インピーダンスを測定すると、３０〜１００Ω・０ｍ２
（４００°Ｃ）あり、これは主にペロブスカイト酸素極
／ＬａＦ３界面が原因であることがわかった。出力０．
７Ｖ−２００〜３００ｍ Ａ ／ ｃ ｍ ２のＶ−Ｉ
特性を得るためには、セル全体のインピーダンスを０．
ＸΩ・０ｍ２にしなければならないのに、現在界面イン
ピータンスだけで２０〜６０Ω・０ｍ２もあり、大きな
技術的問題となっている。（セル全体のインピーダンス
−固体電解質のバルクインピーダンス＋Ｌ ａ Ｆ ３
／ペロブス力イト界面インピーダンス＋ＬａＦ３／Ｎｉ
電極界面インピーダンス＋それぞれの電極のバルクイン
ピーダンス） また、水素電極として触媒能の高いＮｉを使用している
が、固体電解質（ＬａＦ３）の膨張係数（１７，２Ｘ１
０−６／°Ｃ）に比べてＮｉ（１１，９×１０−６／°
Ｃ）は非常に小さいので、膨張係数のミスマツチングが
生じており、電池の運転（高温）−電池の運転停止（低
温）の繰り返しによるヒＩ・ザイクルにより固体電解質
（Ｌａ、Ｆ、、）とＮｉ極との間で剥離が生じるという
問題点があった。
本発明は従来術のこのような問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、界面インピーダン
スを減小させることのできる低温固体電解質型燃料電池
用電極の製造法及びヒートザイクルにより電解質と水素
極との間で剥離の生することのない低温固体電解質型燃
料電池用電極の製造法を提供することにある。
のであり、その目的とするところは、界面インピーダン
スを減小させることのできる低温固体電解質型燃料電池
用電極の製造法及びヒートザイクルにより電解質と水素
極との間で剥離の生することのない低温固体電解質型燃
料電池用電極の製造法を提供することにある。
Ｅ９課題を解決するための手段
上記目的を達成するために、本発明の固体電解質型燃料
電池用電極の製造方法は、 酸素極、固体電解質、水素極を積層して成る固体電解質
型燃料電池において、各層間のうち少なくとも一方の層
間に、積層時に相互に接する両材料の混合体から成る中
間層を設けるものである。
電池用電極の製造方法は、 酸素極、固体電解質、水素極を積層して成る固体電解質
型燃料電池において、各層間のうち少なくとも一方の層
間に、積層時に相互に接する両材料の混合体から成る中
間層を設けるものである。
また、ペロブスカイト化合物を製膜した酸素極の上に固
体電解質層を積層し、その上にＮｉを使用した水素極を
積層してなる燃料電池の製造方法において、前記酸素極
の上に該酸素極に使用しているペロブスカイト化合物と
前記固体電解質層に使われている固体電解質との混合体
からなる中間層を設けた後、この中間層上に前記固体電
解質層を設けるものである。
体電解質層を積層し、その上にＮｉを使用した水素極を
積層してなる燃料電池の製造方法において、前記酸素極
の上に該酸素極に使用しているペロブスカイト化合物と
前記固体電解質層に使われている固体電解質との混合体
からなる中間層を設けた後、この中間層上に前記固体電
解質層を設けるものである。
また、ペロブスカイト化合物を製膜した酸素極の上に固
体電解質層を積層し、その上にＮｉを使用した水素極を
積層してなる燃料電池の製造方法において、前記固体電
解質層の上に該固体電解質層に使用している固体電解質
と前記水素極に使用しているＮｉとの混合体からなる中
間層を設けた後、この中間層上に前記水素電極を設ける
ものである。
体電解質層を積層し、その上にＮｉを使用した水素極を
積層してなる燃料電池の製造方法において、前記固体電
解質層の上に該固体電解質層に使用している固体電解質
と前記水素極に使用しているＮｉとの混合体からなる中
間層を設けた後、この中間層上に前記水素電極を設ける
ものである。
Ｆ９作用
ペロブスカイト化合物よりなる酸素極と固体電解層との
間に酸素極に使われているペロブスカイト化合物と固体
電解層に使われている固体電解質との混合体からなる中
間層を設けると、界面インピータンスが小さくなる。こ
のため電池の電圧電流特性が向上する。
間に酸素極に使われているペロブスカイト化合物と固体
電解層に使われている固体電解質との混合体からなる中
間層を設けると、界面インピータンスが小さくなる。こ
のため電池の電圧電流特性が向上する。
また、固体電解層とＮｉ水素極との間に固体電解質層に
使われている固体電解質と水素極に使われているＮｉと
の混合体からなる中間層を設けると、隣接層間の膨張係
数の差が小さくなるので、温度変化により固体電解質と
Ｎｉ水素極間に剥離を生ずることがなくなる。
使われている固体電解質と水素極に使われているＮｉと
の混合体からなる中間層を設けると、隣接層間の膨張係
数の差が小さくなるので、温度変化により固体電解質と
Ｎｉ水素極間に剥離を生ずることがなくなる。
Ｇ、実施例
第１図は実施例１〜３により作成される電池のセル断面
を示す。
を示す。
実施例１
（１）ステンレス５ＵＳ３１６Ｌ製焼結フイルター（直
径４４．５ｍｍ、厚さ３．０ ｍｍ、ろ過精度２μｍ）
よりなる多孔質基板１の上に、ペロブスカイト化合物Ｌ
ａｏ、ｅＳ ｒ＋）４ＣＯｏ ９ｇＮｉｏ、ｏ２０３を
プラズマスプレー法で約１００μｍの厚さに製膜し、そ
の後十分に熱処理してペロブスカイト酸素極２を作る。
径４４．５ｍｍ、厚さ３．０ ｍｍ、ろ過精度２μｍ）
よりなる多孔質基板１の上に、ペロブスカイト化合物Ｌ
ａｏ、ｅＳ ｒ＋）４ＣＯｏ ９ｇＮｉｏ、ｏ２０３を
プラズマスプレー法で約１００μｍの厚さに製膜し、そ
の後十分に熱処理してペロブスカイト酸素極２を作る。
（２）この酸素極２の上に同じＬａ（１，ｅＳ ｒｏ
４ＣＯ０，９８Ｎ ｉ Ｏ０２０３（以下ＬＳＣＮと
いう）粉と電解質層に使用する電解質ＬａＦ３粉（どち
らの粉末も１０〜８０μｍに粉径調整）から、ＬＳＣＮ
／ＬａＦ３＝１ ： １ （容積比）の混合粉を作り、
この混合粉を以下のプラズマスプレー条件で溶射し約２
０μｍに積層した中間層３を作る。
４ＣＯ０，９８Ｎ ｉ Ｏ０２０３（以下ＬＳＣＮと
いう）粉と電解質層に使用する電解質ＬａＦ３粉（どち
らの粉末も１０〜８０μｍに粉径調整）から、ＬＳＣＮ
／ＬａＦ３＝１ ： １ （容積比）の混合粉を作り、
この混合粉を以下のプラズマスプレー条件で溶射し約２
０μｍに積層した中間層３を作る。
プラズマガス：Ａｉｒ ２．８Ａ！／ｍｉｎ保護カス
：Ａｒ、］、ＱＡ／ｍｉｎ 溶射距離・１２０ｍｍ パウダー供給量：６ｇ／ｍｉｎ キャリアーガス Ａ ｉ ｒ、 １．８Ａ ／ｍ ｉ
ｎパワー＋１４．３Ｖ−１１０Ａ （３）この中間層３の上に、ＬａＦ３粉を次のプラズマ
スプレー条件で積層し約１００μｍ厚さのＬａＦ３電解
質層４を作る。
：Ａｒ、］、ＱＡ／ｍｉｎ 溶射距離・１２０ｍｍ パウダー供給量：６ｇ／ｍｉｎ キャリアーガス Ａ ｉ ｒ、 １．８Ａ ／ｍ ｉ
ｎパワー＋１４．３Ｖ−１１０Ａ （３）この中間層３の上に、ＬａＦ３粉を次のプラズマ
スプレー条件で積層し約１００μｍ厚さのＬａＦ３電解
質層４を作る。
プラズマガス：Ａｒ ２，３Ａ／ｍｉｎ保護ガス：Ａ
ｒ、１．ＯＡ／ｍｉｎ 溶射距離：９０ｍｍ パウダー供給量：５ｇ／ｍｉｎ キャリアーガス：Ａｒ ］、８＃／ｍｉｎパワー：
１−３７Ｖ−］、 １０Ａ （４）ＬａＦ３電解質層上に、溶射用Ｎｉ粉（昭和電工
製Ｍ−８０）１．０〜４４μｍのものを次のプラズマス
プレー条件で約１００μｍ厚さに積層しＮｉ水素極６を
作る。
ｒ、１．ＯＡ／ｍｉｎ 溶射距離：９０ｍｍ パウダー供給量：５ｇ／ｍｉｎ キャリアーガス：Ａｒ ］、８＃／ｍｉｎパワー：
１−３７Ｖ−］、 １０Ａ （４）ＬａＦ３電解質層上に、溶射用Ｎｉ粉（昭和電工
製Ｍ−８０）１．０〜４４μｍのものを次のプラズマス
プレー条件で約１００μｍ厚さに積層しＮｉ水素極６を
作る。
プラズマガス：Ａｒ、 ２．３１／ｍｉｎ保護ガス：
Ａｒ、１．Ｏｎ／ｍｉｎ 溶射距離＋１４０ｍｍ パウダー供給量：９．Ｏｇ／ｍｉｎ キャリアーガス： Ａ ｒ 、 ２ Ｉ／ ｍ ｉ
ｎパワー１４５Ｖ−１１０Ａ （比較例１） 実施例１において、（２）の工程によるＬＳＣＮ／Ｌａ
Ｆ３混合物の中間層３がないもの、他は全て同じ。
Ａｒ、１．Ｏｎ／ｍｉｎ 溶射距離＋１４０ｍｍ パウダー供給量：９．Ｏｇ／ｍｉｎ キャリアーガス： Ａ ｒ 、 ２ Ｉ／ ｍ ｉ
ｎパワー１４５Ｖ−１１０Ａ （比較例１） 実施例１において、（２）の工程によるＬＳＣＮ／Ｌａ
Ｆ３混合物の中間層３がないもの、他は全て同じ。
実施例２
実施例１のペロブスカイト混合物をＬａｏ、６Ｓ ｒ
ｏ、、Ｍｎ Ｏ３（以下ＬＳＭＯという）に変え、他は
実施例１と同様に作った。
ｏ、、Ｍｎ Ｏ３（以下ＬＳＭＯという）に変え、他は
実施例１と同様に作った。
（比較例２）
実施例２において（２）の工程によるＬＳＭＯ／ＬａＦ
３の混合物の中間層がないもの。
３の混合物の中間層がないもの。
実施例３
実施例１のペロブスカイト混合物をＬ ａ ｏ、。
Ｓ ｒ（、，４ＣｒＯｓ （以下ＬＳＣｒ○という）に
変え、他は実施例１と同様に作った。
変え、他は実施例１と同様に作った。
（比較例３）
実施例３において（２）の工程による
Ｌ Ｓ Ｃｒ Ｏ／ Ｌ ａ Ｆ ３の混合物の中間層
がないもの。
がないもの。
表１に、実施例１．．２．３及び比較例１，２３により
作成したセルの界面インピーダンスを複素インピーダン
ス法で測定した結果を示す。
作成したセルの界面インピーダンスを複素インピーダン
ス法で測定した結果を示す。
表１
単位・Ω・０ｍ２
表１の結果より明らかなように、実施例１〜３によれば
、酸素極２と電解質層４との間にペロブスカイト化合物
／ Ｌ ａ Ｆ ３の中間層３を設けたことにより界面
インピータンスを大幅に減少させることができた。
、酸素極２と電解質層４との間にペロブスカイト化合物
／ Ｌ ａ Ｆ ３の中間層３を設けたことにより界面
インピータンスを大幅に減少させることができた。
なお、固体電解質とペロブスカイト化合物の混合割合１
：１が望ましいが、１：９９〜９９：１（容積比）とす
ることができる。
：１が望ましいが、１：９９〜９９：１（容積比）とす
ることができる。
酸素極及び中間層に使用されるペロブスカイＩ・化合物
は、次の３種である。
は、次の３種である。
■Ｌａ１−ｘＳｒ、Ｃｏ１−ｙＮｉＶＯ３Ｘ、０〜０．
９．ｙ：０〜０．５望ましくはＸＯ，４，ｙ＝０．０２ ■Ｌ ａ １−ｘＳ ｒ、Ｍｎ ０３ Ｘ、０〜０．９望ましくはｘ＝０．４ ■Ｌａ１−．５ｒｘＣｒ○３ Ｘ＝Ｏ〜０．９望ましくはｘ＝０．４ 固体電解質としては、ＬａＦ３．ＬａｏＦ、Ｌａ１−ｘ
ＭｘＦ３−ｘ （Ｍ： Ｓ ｒ、Ｓａ、Ｃａ等）Ｌａ
１− ｘ Ｍ Ｘ Ｏｐ ＋ −ｘを使用する。
９．ｙ：０〜０．５望ましくはＸＯ，４，ｙ＝０．０２ ■Ｌ ａ １−ｘＳ ｒ、Ｍｎ ０３ Ｘ、０〜０．９望ましくはｘ＝０．４ ■Ｌａ１−．５ｒｘＣｒ○３ Ｘ＝Ｏ〜０．９望ましくはｘ＝０．４ 固体電解質としては、ＬａＦ３．ＬａｏＦ、Ｌａ１−ｘ
ＭｘＦ３−ｘ （Ｍ： Ｓ ｒ、Ｓａ、Ｃａ等）Ｌａ
１− ｘ Ｍ Ｘ Ｏｐ ＋ −ｘを使用する。
酸素極上に設ける中間層の厚さは、１０〜２０μｍとす
るのがよい。
るのがよい。
ペロブスカイト酸素極、Ｎｉ水素極はプラズマスプレー
以外にガス溶射でもよい。
以外にガス溶射でもよい。
第２図は実施例４及び５により作成される電池のセル断
面を示す。
面を示す。
実施例４
（１）ステンレスＳＵＳ ３０４製の焼結フィルター（
直径４４．５ｍｍ、厚さ３．０ｍｍ、ろ過精度２μｍ）
よりなる多孔質基板１の上に、ペロブスカイト化合物Ｌ
ａｏ、６Ｓ ｒＱ ４ＣＯｏ ９８ＮｊＯ，１）２０３
をプラズマスプレー法で約１００μｍの厚さに積層し酸
素極２を作り、この」−にＬ ａ Ｆ ３をプラズマス
プレー法で１００μｍの厚さに積層して電解質層４を作
る。
直径４４．５ｍｍ、厚さ３．０ｍｍ、ろ過精度２μｍ）
よりなる多孔質基板１の上に、ペロブスカイト化合物Ｌ
ａｏ、６Ｓ ｒＱ ４ＣＯｏ ９８ＮｊＯ，１）２０３
をプラズマスプレー法で約１００μｍの厚さに積層し酸
素極２を作り、この」−にＬ ａ Ｆ ３をプラズマス
プレー法で１００μｍの厚さに積層して電解質層４を作
る。
（２）この電解質層４の上に、溶射用Ｎｉ粉（昭和電工
製Ｍ ８０）１０〜４４ μｍ ＋ ＬａＦ、、粉（
造粒して１０〜８０μｍに調整したもの）−１１（容積
比）に混合した混合粉を作り、この混合粉を以下の条件
でプラズマスプレーで約２０μｍの厚さに積層し中間層
５を作る。
製Ｍ ８０）１０〜４４ μｍ ＋ ＬａＦ、、粉（
造粒して１０〜８０μｍに調整したもの）−１１（容積
比）に混合した混合粉を作り、この混合粉を以下の条件
でプラズマスプレーで約２０μｍの厚さに積層し中間層
５を作る。
プラズマガス：Ａｒ、２．８Ａ／ｍｉｎ保護ガス：Ａｒ
、１．０Ａ／ｍｉｎ 溶則距離：１４０ｍｍ 粉供給量：６ｇ／ｍｉｎ キャリアーガス” ｒ 、 １ 、８ （！ ／ ｍ
ｉ ｎパワー １３７Ｖ−１，１ＯＡ （３）この中間層５ （７）−、ｈｌ： Ｎ ｉ粉（Ｍ
−８０）のみを使ってこのＮｉ粉を以下の条件でプラズ
マスプレーにより約１００μｍの厚さに積層し水素極６
を作った。
、１．０Ａ／ｍｉｎ 溶則距離：１４０ｍｍ 粉供給量：６ｇ／ｍｉｎ キャリアーガス” ｒ 、 １ 、８ （！ ／ ｍ
ｉ ｎパワー １３７Ｖ−１，１ＯＡ （３）この中間層５ （７）−、ｈｌ： Ｎ ｉ粉（Ｍ
−８０）のみを使ってこのＮｉ粉を以下の条件でプラズ
マスプレーにより約１００μｍの厚さに積層し水素極６
を作った。
プラズマガス：Ａｒ ２．８／／ｍｉｎ保護ガス：Ａ
ｒ、１．Ｏ１／ｍｉｎ 溶射距離：１４０ｍｍ パウダー供給量：９ｇ／ｍｉｎ キャリアーガス：２４／ｍｉｎ パワー： １４５Ｖ−１１ＯＡ 実施例５ 実施例４の水素極をＮｉ粉を次のガス溶射条件で溶射し
たものに変え、他は実施例４と同様にして作った。
ｒ、１．Ｏ１／ｍｉｎ 溶射距離：１４０ｍｍ パウダー供給量：９ｇ／ｍｉｎ キャリアーガス：２４／ｍｉｎ パワー： １４５Ｖ−１１ＯＡ 実施例５ 実施例４の水素極をＮｉ粉を次のガス溶射条件で溶射し
たものに変え、他は実施例４と同様にして作った。
カス組成：Ｃ２Ｈ２１０２
溶射距離＋２００ｍｍ
パウダー供給量：２５ｇ／ｍｉｎ
キャリアーガス： Ｎ２． ４ｆｆｌ ７ｍ ｉ ｎ実
施例４及び５により作製した固体電解質型燃料電池を室
温→５００°Ｃの温度昇降を昇降速度１００°Ｃ／ｈで
１００回繰り返したところ電解質４と水素極６との間で
の剥離は何ら現れなかった。
施例４及び５により作製した固体電解質型燃料電池を室
温→５００°Ｃの温度昇降を昇降速度１００°Ｃ／ｈで
１００回繰り返したところ電解質４と水素極６との間で
の剥離は何ら現れなかった。
また、室温→５００℃で昇降を速度２００°Ｃ／ｈで１
００回繰り返しても剥離は何ら現れなかった。
００回繰り返しても剥離は何ら現れなかった。
なお、固体電解質とＮｉとの混合割分は、望ましくは１
：１であるが、■＝９９〜９９・１ （容積比）とする
ことかできる。
：１であるが、■＝９９〜９９・１ （容積比）とする
ことかできる。
固体電解質としては、ＬａＦ３．Ｌａ０Ｆ。
Ｌａ１−、ＭｘＦ３−ｘ （Ｍ： Ｓ ｒ ：Ｂａ）、
ＬａＭ ｘ ＯＦｌ−Ｘが使用できる。
ＬａＭ ｘ ＯＦｌ−Ｘが使用できる。
固体電解質上の中間層、及びＮｉ水素極の製膜法はプラ
ズマスプレー法、ガス溶射法に限定されるものではない
。
ズマスプレー法、ガス溶射法に限定されるものではない
。
Ｈ１発明の効果
本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。
する効果を奏する。
（１）酸素極と固体電解質問に中間層を設けることによ
り、固体電解質との間の界面インピーダンスが小さい酸
素電極が得られる。これにより電圧電流特性のより燃料
電池を得ることができる。
り、固体電解質との間の界面インピーダンスが小さい酸
素電極が得られる。これにより電圧電流特性のより燃料
電池を得ることができる。
（２）固体電解質と水素極間に中間層を設けることによ
り、温度変化により固体電解質層から剥離することのな
い水素電極が得られる。これにより燃料電池の寿命が向
上する。
り、温度変化により固体電解質層から剥離することのな
い水素電極が得られる。これにより燃料電池の寿命が向
上する。
第１図及び第２図は、夫々本発明の異なる実施例により
作られる燃料電池のセル断面構成図、第３図は従来燃料
電池のセル断面構成図を示す。 ■・・多孔質基板、２・・酸素極、３，５・・中間層、
４・・・固体電解質層、６・・・水素極。 外１名
作られる燃料電池のセル断面構成図、第３図は従来燃料
電池のセル断面構成図を示す。 ■・・多孔質基板、２・・酸素極、３，５・・中間層、
４・・・固体電解質層、６・・・水素極。 外１名
Claims (3)
- （１）酸素極、固体電解質、水素極を積層して成る固体
電解質型燃料電池において、各層間のうち少なくとも一
方の層間に、積層時に相互に接する両材料の混合体から
成る中間層を設けることを特徴とする固体電解質型燃料
電池用電極の製造方法。 - （２）ペロブスカイト化合物を製膜した酸素極の上に固
体電解質層を積層し、その上にＮｉを使用した水素極を
積層してなる燃料電池の製造方法において、 前記酸素極の上に該酸素極に使用しているペロブスカイ
ト化合物と前記固体電解質層に使われている固体電解質
との混合体からなる中間層を設けた後、この中間層上に
前記固体電解質層を設けたことを特徴とする固体電解質
型燃料電池用電極の製造方法。 - （３）ペロブスカイト化合物を製膜した酸素極の上に固
体電解質層を積層し、その上にＮｉを使用した水素極を
積層してなる燃料電池の製造方法において、 前記固体電解質層の上に該固体電解質層に使用している
固体電解質と前記水素極に使用しているＮｉとの混合体
からなる中間層を設けた後、この中間層上に前記水素電
極を設けたことを特徴とする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 |
|---|---|---|---|
| JP2221776A JPH04104470A (ja) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | 固体電解質型燃料電池用電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2221776A JPH04104470A (ja) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | 固体電解質型燃料電池用電極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04104470A true JPH04104470A (ja) | 1992-04-06 |
Family
ID=16772021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2221776A Pending JPH04104470A (ja) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | 固体電解質型燃料電池用電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04104470A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003059523A (ja) * | 2001-08-14 | 2003-02-28 | Nissan Motor Co Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
| WO2022137691A1 (ja) * | 2020-12-23 | 2022-06-30 | 三井金属鉱業株式会社 | ニッケル粉末、その製造方法、導電性組成物及び導電膜 |
| WO2024000742A1 (zh) * | 2022-06-30 | 2024-01-04 | 苏州大学 | 一种钙钛矿氧化物 - 过渡金属磷化物异质结构复合电极材料及其制备方法与应用 |
-
1990
- 1990-08-23 JP JP2221776A patent/JPH04104470A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003059523A (ja) * | 2001-08-14 | 2003-02-28 | Nissan Motor Co Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
| WO2022137691A1 (ja) * | 2020-12-23 | 2022-06-30 | 三井金属鉱業株式会社 | ニッケル粉末、その製造方法、導電性組成物及び導電膜 |
| WO2024000742A1 (zh) * | 2022-06-30 | 2024-01-04 | 苏州大学 | 一种钙钛矿氧化物 - 过渡金属磷化物异质结构复合电极材料及其制备方法与应用 |
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