JPH0433266A - 固体電解質型燃料電池の電極材料用の酸化物固溶体及び混合体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は固体電解質型燃料電池用電極材料に適した酸化
物固溶体及び混合体に関するものである。

［従来の技術］ 従来、固体電解質型燃料電池（以下、５ＯＦＣという）
の燃料側電極（以下、燃料極という）の材料には、ニッ
ケル（Ｎｉ）やニッケルと酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２
）のサーメット（以下Ｎｉ−ＺｒＯ２サーメットという
）が使用されていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、これらの材料により製造された燃料極は長期安
定性が充分ではない。さらに、電池作動初期に酸化ニッ
ケル（Ｎｉｐ）の還元により生成するＮｉの粒子径が還
元前のＮｉＯの粒子径に依存し、かつ還元前のＮｉＯの
粒子径の微細化には限界があるため、還元により生成す
るＮｉ粒子をより微細化し、その結果として触媒作用を
高めることが困難である。

従って、本発明の課題は５ＯＦＣ用電極材料に適した酸
化物固溶体及び混合体を提供することにあり、該酸化物
固溶体又は混合体を材料として製造した５ＯＦＣ用電極
は、従来の５ＯＦＣ用電極よりも長期安定性に優れ、か
つ電池作動初期にＮｉＯの還元により生成するＮｉの粒
子径を従来のものに比べてより微細化することが可能で
あり、その結果としてより高められた触媒作用を期待し
得るものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、請求項１の発明は、酸化マ
グネシウム及び酸化ニッケルより主としてなり、それら
の総モル量に対して酸化マグネシウムは５モル％以上４
０モル％以下であり、残部が酸化ニッケルであることを
特徴とする５ＯＦＣ用電極材料に適した酸化物固溶体と
される。

ここで、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）及び酸化ニッケル
（Ｎｉｐ）の総モル量に対してＭｇＯが５モル％以上含
まれていなければならないのは、ＭｇＯが５モル％未満
で残部がＮｉＯである酸化物固溶体を材料として５ＯＦ
Ｃ用電極を製造した場合には、電池作動初期の収縮が大
きく、該電極と電解質との剥離が生じてしまうためであ
る。またＭｇＯが４０モル％以下でなければならないの
は、ＭｇＯが４０モル％以上であり、残部がＮｉＯであ
る酸化物固溶体を材料として５ＯＦＣ用電極を製造した
場合には、Ｎｉの析出量が減少し、その結果十分な触媒
作用が期待できず、かつＮｉによる導電が期待できなく
なり、電極性能が低下するためである。

前記固溶体とはニッケル原子（Ｎｉ）、マグネシウム原
子（Ｍｇ）及び酸素原子（０）が原子オーダーで均一に
混合されているものを意味する。この様にＮｉ、Ｍｇ及
びＯ原子が原子オーダーで均一に混合されていることに
より、ＮｉＯの還元によって析出するＮｉ粒子を微細化
しつる。

請求項１の酸化物固溶体を製造する方法としては、Ｎｉ
の及びＭｇの酢酸塩水溶液の熱分解法又はＮｉの及びＭ
ｇの硝酸塩水溶液の熱分解法等のウェット・プロセス（
ｗｅｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ）やＮｉＯ粉末とＭｇＯ粉末を
混合し、仮焼する方法又はＮｉ塩粉末とＭｇ塩粉末を混
合し仮焼する方法等のドライ・プロセス（ｄｒｙｐｒｏ
ｃｅｓｓ）など通常の方法を用い得る。

請求項２の発明は５ＯＦＣ用電極材料に適した混合体を
提供するものであって、該混合体は主として請求項１の
酸化物固溶体と立方晶酸化ジルコニウムとからなり、前
記立方晶酸化ジルコニウムはその混合量が前記混合体の
総体積に対して６０体積％以下であることを特徴とする
。

ここで、立方晶酸化ジルコニウムとは立方晶系に結晶系
を安定化した酸化ジルコニウム（ＺｒＯｚ）を意味する
。結晶系を安定化する方法としては、例えば、イツトリ
ア（ｙｔｏｚ）を用いて安定化したり又は酸化カルシウ
ム（Ｃａｂ）を用いて安定化するなど種々の方法を用い
得る。この様にＺｒＯ２を立方晶系に安定化する必要が
あるのは、温度変化によってＺｒＯ，の結晶系が変化す
ると、その体積が大きく変化してしまい、そのために電
極作成時に電極と電解質との剥離が生じてしまうからで
ある。

そして立方晶系酸化ジルコニウムの混合量を前記混合体
の総体積に対して６０体積％以下としたのは、これ以上
混合した混合体を５ＯＦＣ用電極材料として用いた場合
には、該混合体中に含まれるＮｉＯが少なくなるために
Ｎｉの析出量が少なくなり、従って十分な触媒作用が期
待できないとともにＮｉによる導電が期待できなくなる
ためである。

請求項２における混合体とは請求項１の酸化物固溶体の
粉末と立方晶酸化ジルコニウムの粉末を単に混合したも
のを特徴する 請求項１の酸化物固溶体又は請求項２の混合体を材料と
して５ＯＦＣ用電極を製造する方法としては電解買上に
印刷して焼成する方法、電解買上にディッピングして焼
成する方法、化学蒸着法（ＣＶＤ）又は電解質上に溶射
する方法等、通常の種々の方法を用いつる。

また、請求項１の酸化物固溶体及び請求項２の混合体は
５ＯＦＣ用電極材料として用いるのに適しているが、そ
れ以外の用途もあり、例えば触媒としても用いつる。

［実施例］ 次に本発明の実施例について説明する。以下の記述にお
いてＮｉｏ−Ｍｇｏ固溶体とはＮｉ原子、Ｍｇ原子及び
０原子が均一に混合された固溶体を意味する。

［実施例１］ Ｎｉ０−ＭｇＯ固溶体の製造とその評価（１−Ａ　）　
Ｎｉ０−ＭｇＯ固溶体の製造酢酸ニッケル４水和物（Ｎ
ｉ（Ｃ１ｂＣＯＯ）ｚ　４　Ｈ２Ｏ、特級、和光純薬工
業製）及び酢酸マグネシウム４水和物（Ｍｇ（ＣＨａＣ
ＯＯ）ｔ・４Ｈ２０、特級、キシダ化学製）をモル数１
００：０．８０：２０．６０：４０．４０　：　６０．
２０：８０、Ｏ：１００に秤量し、純水を加えた後、マ
グネティックスターラーで攪拌し、０．５規定水溶液を
作製した。これらの水溶液を７５０〜８５０℃に保った
石英管中に約２ｃｃ／分の速度で滴下し、熱分解を行っ
た。その後１０００℃にて２４時間、空気中で熱処理を
施し、所定の粉末を得た。得られた粉末のＸ線チャート
をＸ線発生源として銅のにαの線を用いて調べると、す
べての粉末において岩塩型結晶の回折ピークのみが存在
し、この回折ピークがＭｇＯの添加量増加につれて連続
的に低角度側にシフトしていること、各々の回折ピーク
が分離せずに１本であること、かつ回折ピークがシャー
プであることから、上記製造方法で得られた粉末はＮｉ
Ｏ成分とＭｇＯ成分か充分に固溶していることがわかっ
た。

以後の記述においては（１−Ａ）における固溶体の製造
時に用いた酢酸ニッケル４水和物及び酢酸マグネシウム
４水和物のモル数比が１００：０．８０：２０．６０：
４０．４０：６０．２０：８０及び０：１００である場
合の製造物を各々、ＮｉＯ単独の酸化物、Ｍｇ０２０％
固溶体及びＭｇ０４０％固溶体、Ｍｇ０６０％固溶体、
Ｍｇ０８０％固溶体及びＭｇＯ単独の酸化物と表す。こ
の内でＭｇＯ２０，４０，６０及び８０％固溶体がＮｉ
０−ＭｇＯ固溶体に相当するものである。そして、例え
ばＭｇ０２０％固溶体においてはＭｇＯの固溶量が２０
モル％であり、ＮｉＯの固溶量が８０モル％であるとい
う様に表す。他のＮｊＯ−ＭｇＯ固溶体についても同様
に表すこととする。

（１−Ｂ　）　Ｎｉ０−ＭｇＯ固溶体とイツトリア安定
化ジルコニアとの反応性 イツトリア安定化ジルコニア（以下ＹＳＺと称する）は
電解質として用いられていることの多い物質である。Ｎ
ｉ０−ＭｇＯ固溶体を用いてＹＳＺの電解質上に燃料極
を形成する場合に、該固溶体とＹＳＺとが他相を析出す
ると高抵抗が生じてしまうので該固溶体を５ＯＦＣ用電
極材料として用いることはできない、従って以下の実験
によってＮｉ０Ｍｇ０固溶体とＹＳＺが電極作成条件に
おいて他相を析出するか否かを調べた。

すなわち、実施例（１−Ａ）にて製造したＭｇ０２０％
、ＭｇＯ４０％、Ｍｇ０６０％及び、Ｍｇ０８０％固溶
体粉末の各々についてのＹＳＺ粉末との等モル混合物を
１４００℃にて４時間熱処理した前後におけるＸ線チャ
ートを実施例（１−Ａ）と同様の方法で調べた。その結
果、調べた全てのＮｉ０Ｍｇ０固溶体において、熱処理
後の回折ピークは、熱処理前と変わらず、Ｎｉ０−Ｍｇ
Ｏ固溶体とＹＳＺのピークのみであった。すなわちＮｉ
０−ＭｇＯ固溶体は、ＹＳＺと反応して他の相を析出し
ないので、該固溶体５ＯＦＣの燃料極に適用しても問題
のないことがわかった。

（１−Ｃ）熱膨張率測定 （１−Ａ）で製造したＮｉＯ単独の酸化物、ＭｇＯ単独
の酸化物、及び各種Ｎｉ０−ＭｇＯ固溶体の熱膨張率を
通常の方法を用いて空気中、室温から１２００℃まで昇
温速度１０°Ｃ／分の条件にて測定した。

熱膨張率は、ＮｉＯ単独又はＭｇＯ単独の酸化物に比べ
てＮｉ０−ＭｇＯ固溶体ではより小さくなった。Ｎｉ０
−ＭｇＯ固溶体の熱膨張率は、１３．７〜１４．３Ｘ　
１０−’／℃で、Ｎｉ−ＺｒＯ２サーメットの１０〜１
５×１０−’／　℃と同等の値であり、従って本固溶体
をＺｒＯ。

と混合せず単独で５ＯＦＣ燃料極に適用しても、問題な
いものと考えられた。

［実施例２　］　Ｎｉ０−ＭｇＯ固溶体焼成体の作製及
び該焼成体の水素（Ｈ２）雰囲気処理による特性変化（
２−Ａ　）　Ｎｉ０−ＭｇＯ固溶体粉末の焼成及び水素
雰囲気処理の方法。

（１−Ａ）で製造した各種Ｎｉ０−ＭｇＯ固溶体を材料
として製造した５ＯＦＣ用電極の各性質を調べるために
、前記各種Ｎｉ０−ＭｇＯ固溶体について後記の様に焼
成及び、Ｈ２雰囲気処理を行った。又参考のためにＮｉ
Ｏ単独の酸化物、ＭｇＯ単独の酸化物についても同様の
処理を行った。

すなわち（１−Ａ）で製造した固溶体粉末を金型プレス
することにより５Ｘ５Ｘ１５ｍｍの角棒を予備成形した
後、３トン／　ｃｒｌで静水圧プレス（ＣＩＦ）Ｌ、焼
結体を作製した。焼成は１４００°Ｃにて２時間、空気
中で行った。得られた焼結体についてＨ！雰囲気処理を
行った。このＨ３雰囲気処理の温度スケジュールとして
は炉内をＨ１雰囲気に置換後、６０分で室温から１００
０℃にまで昇温し、所定時間１０００℃を保持した後、
炉冷した。炉冷は、５分で３００℃以下に達した。１０
００℃の保持時間は、０．１５．６０又は３００分の４
水準とした。

（２−Ｂ）微構造観察 （２−Ａ）に記載の如く焼成し、Ｈ２雰囲気処理した各
種Ｎｉ０−ＭｇＯ固溶体、ＮｉＯ単独の酸化物及びＭｇ
Ｏ単独の酸化物の微構造を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
及びエネルギー分散型Ｘ線分析装置（Ｅ　Ｄ　Ｘ）を用
いて観察した。

体の場合約０．５μｍの微細な球状Ｎｉ粒子（写真中白
く見える粒子）を、ＭｇＯリッチな固溶体（写真中天色
に見える部分）が取り囲んだ多孔体を形成しており、Ｎ
ｉ粒子同志の焼結による粗大化を抑制していることがわ
かった。そしてＭｇ０４０％固溶体においても同様の傾
向がＳＥＭ−ＥＤＸ写真から観察された。一方、ＮｉＯ
単独の酸化物においてはＮｉ０−ＭｇＯ固溶体とは異な
り、保持時間の延長により急速にＮｉ粒子が焼結し、粗
大化して全体として緻密化してしまう傾向がＳＥＭ写真
から観察された。

すなわちＮｉ０−ＭｇＯ固溶体においてはＮｉＯの還元
によりＮｉが生成する際にＮｉ粒子同志の焼結による粗
大化がＭｇＯリッチな固溶体によって抑制され、非常に
微細なＮｉ粒子が生成する。従って、Ｎｉｐ−ＭｇＯ固
溶体を材料として製造した電極においては高い触媒活性
が期待される。また、Ｎｉ粒子同志の焼結による電解買
上からの剥離を防止しうると考えられる。。

（２−Ｃ）比表面積測定 （２−Ａ）にて作成した焼結体を（２−Ａ）に記載の如
くにＨ２雰囲気処理した際における比表面積変化をＮ２
吸着法（Ｂ、Ｅ、Ｔ、法）を用いて調べた。その結果を
第１図に示す。なお比表面積は、通常、単位質量当りの
表面積（ｒｒｒ／ｇ）で表わすが、今回はＭｇＯ固溶量
が異なると密度が異なり、データ間の比較が困難となる
ため、単位体積当りの表面積（ｒｄ　／　ｃｃ　）で表
わした。

第１図のシンボルにおいて○はＮｉＯ単独の酸化物、・
はＭｇ０２０％固溶体、△はＭｇ０４０％固溶体、　ム
はＭｇＯ６０％固溶体、口はＭｇ０８０％固溶体及び■
はＭｇＯ単独の酸化物についての結果を各々示している
。また縦軸は単位体積当りの表面積を示し、その数値単
位はｒｄ　／　ｃｃである。横軸はＨ２雰囲気処理後の
時間であり数値単位は分である。横軸の下方において横
軸の６０分を０分としているもう１本の横軸は１０００
°Ｃの保持時間を表し、その数値単位は分である。

第１図に示される様にＮｉＯ単独及びＭｇＯ単独の酸化
物においては（シンボル○及び■）■（２雰囲気処理前
後のいずれにおいても比表面積は非常に小さい。それに
比べてＮｉ０−ＭｇＯ固溶体については、Ｈ２雰囲気処
理によって比表面積は増大した。そしてＮｉＯ固溶量が
多い固溶体程、その増大の程度はより大きくなった。す
なわち、Ｍｇ０８０％、Ｍｇ０６０％、Ｍｇ０４０％、
Ｍｇ０２０％固溶体の順でＨｔ雰囲気処理による比表面
積の増大の程度が大きくなり、特にＭｇ０２０％固溶体
においては、保持時間６０分において、比表面積は１７
．５ｒｒｒ　／　ｃｃという非常に大きな値となった。

そして保持時間３００分後には１５．４ｒｄ／ｃｃと若
干減少したものの、依然として高い値を保った。従って
Ｎｉ０−ＭｇＯ固溶体を材料として製造した電極は高い
触媒活性を有していることが期待できる。

（２−Ｄ）形状変化率の測定 （２−Ａ）にて、作成した焼結体である角棒の厚さ、幅
及び長さを（２−Ａ）に記載の如くにＨ２雰囲気処理し
た前後においてマイクロメーターを用いて測定し、Ｈ２
雰囲気処理による厚さ、幅及び長さの各々の変化率％の
平均値を求めて形状変化率とした。

その結果を第２図に示す。第２図中のシンボルの意味は
第１図と同様である。横軸は第１図と同様であり、縦軸
は前記形状変化率を示し、プラスはＨ２雰囲気処理によ
って膨張したことを、マイナスは収縮したことを、それ
ぞれ表わす。

第２図に示される様にＮｉＯ単独の酸化物は１０００℃
昇温度に既に９．２％収縮し、３００分、１０００℃を
保持したことにより１５．７％収縮した。

一方、各種Ｎｉ０−ＭｇＯ固溶体は、Ｈ２雰囲気処理に
よって極僅かの形状変化を示しただけであった。

例えばＭｇＯ２０％固溶体では３００分、１００°Ｃを
保持した後においても０．５％膨張したのみであった。

そしてＭｇＯ固溶量が増加するにつれて、この膨張量は
小さくなった。すなわちＭｇ０８０％固溶体、ＭｇＯ単
独の酸化物においては形状変化が認められなかった。

以上の結果より、ＮｉＯに対するＭｇＯの固溶が、Ｈ２
雰囲気中での焼結による収縮防止に有効であることがわ
かった。

Ｎｉ０−ＭｇＯ固溶体に固溶させるＭｇＯの量と形状変
化率との関係をさらに詳しく調べるために、保持時間６
０分後における酸化マグネシウム固溶量（モル％）と形
状変化率との関係を同様の方法で調べた。その結果を第
３図に示す。

第３図中、縦軸は前記形状変化率を示し、数値単位は％
である。横軸はＮｉ０−ＭｇＯ固溶体中に含まれるＭｇ
Ｏ固溶量を示し、その数値単位はモル％である。

第３図に示されるように、ＭｇＯ固溶量が５モル％未満
の場合、Ｈ！雰囲気中での焼結によりＮｉ０−ＭｇＯ固
溶体は太き（収縮する。従ってＭｇＯ固溶量が５モル％
未満であるＮｉ０−ＭｇＯ固溶体を電極材料とする場合
には電池作動初期に大きく収縮し、電解質との剥離が生
じるため電極材料として不適であることがわかる。

（１−Ｅ）ニッケルの析出量の測定 （２−Ａ）におけるＨ２２雰囲気処理後における試料の
重量を測定し、その重量変化率を調べた。

その結果、保持時間が長い程重量は減少するが、ＭｇＯ
固溶量が増加するにつれてＨ２雰囲気処理による重量減
少率は小さくなった。そしてＭｇＯ単独の酸化物につい
ては３００分保持後にも重量変化が認められなかった。

一方、Ｈ２２雰囲気処理後における各試料のＸ線回折の
結果から、Ｈ２雰囲気処理後においてはＮｉＯの還元に
よるＮｉの析出が認められ、さらにこのＮｉの析出量は
、保持時間が長いものほど多く、かつ、ＭｇＯ固溶量が
増加するにつれて少なくなることがわかった。すなわち
以上のＸ線回折の結果より、Ｈ２雰囲気処理による重量
減少はＮｉＯの還元と対応していることがわかったため
、この重量減少率からＮｉの析出量を算出した。

例えばＭｇ０２０％固溶体について保持時間６０分後の
結果はＨ２雰囲気処理前は１．２４８６　ｇ、処理後は
１．０８２４　ｇであり、１３．３％減少している。従
って、Ｍｇ０２０％固溶体１モルの重量は約６７．８３
　ｇであるから、その１３．３％に相当する９、０２ｇ
を酸素原子１モルの重量である１６ｇで除すると０．５
６４となるので、この場合には５６．４モル％がＮｉの
析出量である。

保持時間６０分についての酸化マグネシウム固溶量とニ
ッケル析出量との関係を表わすグラフを第４図に示す。

第４図において縦軸は前記の如くに求めたニッケル析出
量を示し、その数値単位はモル％である。

横軸はＭｇＯ固溶量を示し、その数値単位はモル％であ
る。

第４図に示される様にＮｉ０−ＭｇＯ固溶体のＭｇＯ固
溶量が４０モル％を越えるとＮｉの析出量が著しく減少
する。従ってＭｇＯ固溶量が４０モル％以上であるＮｉ
０−ＭｇＯ固溶体を電極材料とする場合には、Ｎｉの析
出量が少ないため十分な電極活性及びＮｉによる導電が
期待できず、電極性能が低下するので電極材料として不
適であることがわかる。

（実施例３）燃料極セルの製造とその評価（３−Ａ）燃
料極セルの製造 （１−Ａ）にてＰＪｉ（ＣＨｓＣＯＯ）２　　・４　Ｈ
２ＯとＭｇ（Ｃ）Ｉ３Ｃｏｏ）ｚ　　・４Ｈ７０をモル
数８０：２０に秤量して製造したＭｇ０２０％固溶体粉
末を１４００℃において４時間仮焼し、仮焼粉末を得た
。この仮焼粉末にバインダーと分散剤を添加し、１５分
、自動乳鉢で攪拌した後、日本化学陶業社製ＹＳＺペレ
ット（直径１３閣、厚さ１鴫）上にスクリーン（＃（メ
ツシュ）２００）印刷した。これを、１４００°Ｃ１２
時間で焼き付けた。この場合の燃料極肉厚は１５μｍで
あった。次に、ＹＳＺペレットの裏面に空気極（（Ｌａ
ｏ、　５ｓｒｏ２Ｌ、　ｅＭｎｏｓ）をスクリーン印刷
し、１２００℃、４時間で焼付けた。最後に参照極を１
０００℃、２時間で焼付け、性能評価用セルを得た。焼
付けの際の昇降温速度は、すべて２００℃／時間とした
。バインダー及び分散剤としては、ポリエチレングリコ
ール、エタノールを用いた。

（３−Ｂ）初期性能の評価 （３−Ａ）にて製造した燃料極セルについて電流密度と
燃料極分値との関係を測定し、その初期性能の評価を行
った。測定は電流遮断法により、分極値をＩＲ酸成分η
成分に分離して測定した。

その結果を第５図に示す。

第５図において縦軸は分極値を示し、その数値単位はｍ
Ｖである。横軸は電流密度を示し、その数値単位はｍＡ
／ｃｆである。第５図中のシンボルはムは全体の分極値
を示し、ＩＲ酸成分びη成分の合計値に相当する。一方
、△は全体の分極値のうちの抵抗成分の値を示し、ＩＲ
酸成分値に相当する。

従って両者の値の差がη成分の値となる。ここでＩＲ酸
成分、固体電解質の抵抗分極、燃料極の抵抗分極及び固
体電解質と燃料極との界面の抵抗分極を合わせたもので
ある。そしてη成分は、燃料極の活性化分極、及び燃料
極の濃度分極からなるものであり、第５図に示される様
に、電流密度が２００　ｍＡ／　ｃｙ！の場合において
は約７０ｍＶであった。

このη成分の値は、塗布焼結法で得られる高性能なＮｉ
−ＺｒＯ２サーメット燃料極についての同条件下におけ
るη成分の値と同等の値である。

従って本発明に係る酸化物固溶体を材料として製造した
燃料極は従来の高性能なＮｉ−ＺｒＯ２サーメット燃料
極と同等の初期性能を有することがわかった。

（３−Ｃ）長期安定性の評価 （３−Ａ）にて製造した燃料極セルについてその長期安
定性を評価するために該セルの連続通電試験を行った。

試験の条件としては燃料ガスはＨｌを用い、空気極には
コンプレッサーにより空気を導入した。Ｈ３及び空気の
流量は、マスフローコントローラーで各５０ｃｃ／分に
制御した。そして電流遮断法により、２００　ｍＡ／　
ｃｒ１通電時の分極値を、電池作動時及び１００時間通
電後において測定し、燃料極の分極増加率を求めた。そ
の結果を第１表に示す。比較例としてＮｉ−Ｚｒ０＊サ
ーメツトの同条件における測定結果も併せて示す。

第　　１　　表 第１表に示される様に従来のＮｉ−ＺｒＯ２サーメット
を用いた電極に比べ、本発明の酸化物固溶体を用いた電
極は、その長期安定性が著しく向上していることがわか
る。

また、本発明に係る酸化物固溶体と立方晶酸化ジルコニ
ウムとの混合体も、本発明の酸化物固溶体と同様の性質
を有するので、５ＯＦＣ用電極材料として適している。

前記混合体においては立方晶酸化ジルコニウムの混合量
を６０体積％以下としたが、これは、立方晶酸化ジルコ
ニウムの混合量を６０体積％を越えると、ニッケルの析
出量が少なくなり、十分な電極活性及び導電性が期待で
きなくなるためである。実際にＭｇ０２０％固溶体と立
方晶酸化ジルコニウムの混合体において、立方晶酸化ジ
ルコニウムの混合量を６０体積％とした場合には、直流
四端子法で１０００℃においてＨ２ガス中にて測定した
導電率はｌＸｌ０’Ω国であった。

［発明の効果］ 本発明に係る酸化物固溶体又は混合体を材料として５Ｏ
ＦＣの燃料極を製造すると長期安定性に優れ、かつ良好
な触媒作用を期待し得る電極が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＨ２雰囲気処理時間と（２−Ａ）で作成した焼
成体の単位体積あたりの表面積との関係を表すグラフで
あり、第２図はＨ２雰囲気処理時間と前記焼成体の形状
変化率との関係を表すグラフであり、第３図は１０００
℃保持時間６０分における前記形状変化率とＭｇＯ固溶
量との関係を表すグラフであり、第４図は１０００°Ｃ
保持時間６０分におけるニッケル析出量とＭｇＯ固溶量
との関係を表すグラフであり、第５図は（３−Ａ）で製
造したセルについて、電流密度と分極値との関係を表す
グラフであり、分極値はＩＲ酸成分η成分とに分離して
示されている。鴛６　ｆｅｄ　１２　Ｍ、０２０１／。 固ｊ容イネｌ−，フいτのイ朱特叫間　３ｏｏケｆ隻９
５５関−ＥＤＸ写１７′ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化マグネシウム及び酸化ニッケルより主として
   なり、それらの総モル量に対して酸化マグネシウムは５
   モル％以上４０モル％以下であり、残部が酸化ニッケル
   であることを特徴とする固体電解質型燃料電池用電極材
   料に適した酸化物固溶体。
2. （２）主として酸化物固溶体と立方晶酸化ジルコニウム
   とからなる混合体であって、 前記酸化物固溶体は酸化マグネシウム及び酸化ニッケル
   より主としてなり、それらの総モル量に対して酸化マグ
   ネシウムは５モル％以上４０モル％以下であり、残部が
   酸化ニッケルである一方、前記立方晶ジルコニウムはそ
   の混合量が前記混合体の総体積に対して６０体積％以下
   であることを特徴とする固体電解質型燃料電池用電極材
   料に適した混合体。