JPH07277850A - Porous sintered body, article for power generation and production of porous sintered body - Google Patents
Porous sintered body, article for power generation and production of porous sintered bodyInfo
- Publication number
- JPH07277850A JPH07277850A JP6083713A JP8371394A JPH07277850A JP H07277850 A JPH07277850 A JP H07277850A JP 6083713 A JP6083713 A JP 6083713A JP 8371394 A JP8371394 A JP 8371394A JP H07277850 A JPH07277850 A JP H07277850A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- porous sintered
- site
- metal atoms
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9016—Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
- H01M4/9025—Oxides specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC
- H01M4/9033—Complex oxides, optionally doped, of the type M1MeO3, M1 being an alkaline earth metal or a rare earth, Me being a metal, e.g. perovskites
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、固体電解質型燃料電池
等において好適に使用できる多孔質焼結体及びその製造
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a porous sintered body which can be suitably used in a solid oxide fuel cell and the like, and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】固体電解質型燃料電池(SOFC)は、
1000°Cの高温で作動するため電極反応が極めて活
発で、高価な白金などの貴金属触媒を全く必要とせず、
分極が小さく、出力電圧も比較的高いため、エネルギー
変換効率が他の燃料電池に比べて著しく高い。更に、構
造材は全て固体から構成されるため、安定かつ長寿命で
ある。SOFCの開発事業においては、高温で安定な材
料の探索が重要である。SOFCの空気極材料として
は、現在、ランタンマンガナイト焼結体が有望と見られ
ている(エネルギー総合工学、13、2、52〜68
頁、1990年)。こうしたランタンマンガナイト焼結
体においては、ほぼ化学量論的組成のものやAサイト
(ランタン部位)が一部欠損した組成のもの(マンガン
リッチな組成)が知られている。特に、AサイトにC
a、Srをドープしたランタンマンガナイトからなる多
孔質焼結体が、自己支持型の空気極管を含む空気極の材
料として有望視されている。2. Description of the Related Art Solid oxide fuel cells (SOFC) are
Since it operates at a high temperature of 1000 ° C, the electrode reaction is extremely active and does not require any expensive precious metal catalyst such as platinum.
Since the polarization is small and the output voltage is relatively high, the energy conversion efficiency is significantly higher than that of other fuel cells. Furthermore, since the structural material is composed entirely of solid, it is stable and has a long life. In SOFC development projects, it is important to search for stable materials at high temperatures. As an air electrode material for SOFC, a lanthanum manganite sintered body is currently considered to be promising (Energy Engineering, 13, 2, 52-68).
P., 1990). As such lanthanum manganite sintered bodies, those having a substantially stoichiometric composition and those having a partial loss of A site (lanthanum site) (manganese-rich composition) are known. Especially, C on A site
A porous sintered body made of lanthanum manganite doped with a and Sr is regarded as a promising material for an air electrode including a self-supporting air cathode tube.
【0003】ところが、こうした多孔質焼結体につい
て、次の問題があることが判明してきた。即ち、SOF
Cの発電温度である900〜1100℃の温度と、室温
〜600℃の温度との間で加熱−冷却サイクルをかける
と、上記の多孔質焼結体からなる空気極管と、単電池の
他の構成材料との間でクラックが発生し、単電池の破壊
が生ずることが判明した。しかも、この単電池を100
0℃で長時間動作させても、このようなクラックは全く
発生しなかった。従って、この現象は、上記の多孔質焼
結体の焼成収縮によるものではなく、上記の熱サイクル
による寸法変化に起因するものと考えられた。However, it has been found that such a porous sintered body has the following problems. That is, SOF
When a heating-cooling cycle is applied between the temperature of 900 to 1100 ° C., which is the power generation temperature of C, and the temperature of room temperature to 600 ° C., the air cathode tube made of the above-mentioned porous sintered body and other cells It was found that a crack was generated between the constituent materials of (1) and (4) and the unit cell was destroyed. Moreover, 100
Even when operated at 0 ° C. for a long time, such a crack did not occur at all. Therefore, this phenomenon was considered not to be due to the firing shrinkage of the porous sintered body, but to the dimensional change due to the thermal cycle.
【0004】この問題を解決するための方法として、本
出願人は、特願平5─49314号明細書において、A
サイトにCa、Srをドープしたランタンマンガナイト
からなる多孔質焼結体のカルシウム、ストロンチウムの
置換量を増加させることにより、前記の寸法収縮率を減
少させる技術を、開示した。As a method for solving this problem, the applicant of the present invention has described in Japanese Patent Application No. 5-49314, A
A technique has been disclosed in which the dimensional shrinkage ratio is reduced by increasing the substitution amount of calcium and strontium in the porous sintered body made of lanthanum manganite doped with Ca and Sr at the site.
【0005】しかし、更に本発明者が検討を進める過程
において、新たな問題が明らかになってきた。即ち、多
孔質焼結体のカルシウム、ストロンチウムの置換量を増
加させると、今度は多孔質焼結体の平均線熱膨張率が増
大し、固体電解質膜との熱膨張差が大きくなり、この熱
膨張差に起因するクラックが発生する可能性が増大し
た。また、1000°C程度の高温においては、熱によ
るクリープないし変形量が増大してくることも判明し
た。このように、従来の多孔質焼結体によっては、耐熱
性電極に対するこうした各種の要求を満足させることは
困難であった。However, new problems have become clear in the course of further study by the present inventor. That is, when the substitution amount of calcium and strontium in the porous sintered body is increased, the average linear thermal expansion coefficient of the porous sintered body is increased, and the thermal expansion difference with the solid electrolyte membrane is increased. The possibility of cracks due to the difference in expansion increased. It was also found that the amount of creep or deformation due to heat increases at a high temperature of about 1000 ° C. As described above, it has been difficult to satisfy these various requirements for the heat resistant electrode by using the conventional porous sintered body.
【0006】本発明の課題は、多孔質焼結体の組成を制
御することによって、多孔質焼結体の物性を制御し、多
孔質焼結体に対する各種の要求を満足させうるようにす
ることである。An object of the present invention is to control the physical properties of the porous sintered body by controlling the composition of the porous sintered body so that various requirements for the porous sintered body can be satisfied. Is.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係る多孔質焼結
体は、ペロブスカイト型の複合酸化物からなり、複合酸
化物のAサイトに、希土類原子及びイットリウムからな
る群より選ばれた一種以上の主金属原子が含有されてお
り、複合酸化物のBサイトにマンガンが含有されてお
り、複合酸化物に、カルシウム、ストロンチウム、アル
ミニウム、コバルト、マグネシウム、ニッケル、クロ
ム、銅、鉄、チタン及び亜鉛からなる群より選ばれる一
種以上の置換金属原子が含有されており、多孔質焼結体
の気孔の表面の近傍に、置換金属原子の含有割合が相対
的に高い表面層が存在しており、この表面層の内側に、
置換金属原子の含有割合が相対的に低い内側層が存在し
ていることを特徴とする。The porous sintered body according to the present invention comprises a perovskite type complex oxide, and at least one selected from the group consisting of rare earth atoms and yttrium at the A site of the complex oxide. Of the complex oxide contains B at the B site, and the complex oxide contains calcium, strontium, aluminum, cobalt, magnesium, nickel, chromium, copper, iron, titanium and zinc. Containing one or more substituted metal atoms selected from the group consisting of, in the vicinity of the surface of the pores of the porous sintered body, there is a surface layer having a relatively high content of substituted metal atoms, Inside this surface layer,
It is characterized by the presence of an inner layer having a relatively low content of substituted metal atoms.
【0008】また、本発明は、上記の多孔質焼結体から
なる耐熱性電極を有することを特徴とする発電用品に係
るものである。The present invention also relates to a power generation article having a heat resistant electrode made of the above-mentioned porous sintered body.
【0009】また、本発明に係る多孔質焼結体の製造方
法は、ペロブスカイト型の複合酸化物からなる多孔質焼
結体素材であって、複合酸化物のAサイトに、希土類原
子及びイットリウムからなる群より選ばれた一種以上の
主金属原子が含有されており、複合酸化物のBサイトに
マンガンが含有されている多孔質焼結体素材を製造し、
この多孔質焼結体素材を、カルシウム、ストロンチウ
ム、アルミニウム、コバルト、マグネシウム、ニッケ
ル、クロム、銅、鉄、チタン及び亜鉛からなる群より選
ばれる一種以上の置換金属原子の化合物を含有する液体
中に浸漬してこの液体を多孔質焼結体素材の気孔の内部
に付着させ、気孔内にこの化合物を析出させ、次いでこ
の多孔質焼結体素材を熱処理することによって、多孔質
焼結体の気孔の表面の近傍に、置換金属原子の含有割合
が相対的に高い表面層を形成することを特徴とする。Further, the method for producing a porous sintered body according to the present invention is a porous sintered body material composed of a perovskite type complex oxide, wherein a rare earth atom and yttrium are added to the A site of the complex oxide. Producing a porous sintered body material containing one or more main metal atoms selected from the group consisting of manganese at the B site of the composite oxide,
This porous sintered material is used in a liquid containing a compound of one or more substituted metal atoms selected from the group consisting of calcium, strontium, aluminum, cobalt, magnesium, nickel, chromium, copper, iron, titanium and zinc. The liquid is adhered to the inside of the pores of the porous sintered body material, the compound is deposited in the pores, and then the porous sintered body material is heat treated to obtain the pores of the porous sintered body. A surface layer having a relatively high content of substituted metal atoms is formed in the vicinity of the surface.
【0010】本発明者は、後述する、熱サイクルによる
寸法収縮現象を防止するための研究に従事していたが、
この過程で、多孔質焼結体を次のように処理することを
試みた。この処理について、図1、図2を参照しつつ説
明する。The present inventor was engaged in the research for preventing the dimensional shrinkage phenomenon due to the heat cycle, which will be described later.
In this process, it was attempted to treat the porous sintered body as follows. This process will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
【0011】まず、ペロブスカイト型の複合酸化物から
なる多孔質焼結体素材を準備する。図1は、この多孔質
焼結体素材の微構造の一例を示す断面図であり、走査型
電子顕微鏡写真に基づいて書き起こしたものである。多
孔質焼結体素材1内に気孔2が形成されている。First, a porous sintered body material made of a perovskite type complex oxide is prepared. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the microstructure of this porous sintered body material, which is transcribed based on a scanning electron micrograph. Pores 2 are formed in the porous sintered body material 1.
【0012】次いで、多孔質焼結体素材1を、特定の添
加金属化合物を含有する液体中に浸漬し、この液体を、
多孔質焼結体素材1の気孔2の内部に付着させ、気孔内
にこの化合物を析出させ、次いでこの多孔質焼結体素材
1を熱処理してみた。この結果、多孔質焼結体素材1を
熱処理した後に、図2に示すように、多孔質焼結体の表
面の近傍に、上記した特定の添加金属の含有割合が相対
的に高い表面層4を形成することに成功した。これと同
時に、この表面層4の内側に、置換金属原子の含有割合
が相対的に低い内側層3が形成されていた。Next, the porous sintered body material 1 is dipped in a liquid containing a specific additive metal compound, and this liquid is
The porous sintered body material 1 was made to adhere to the inside of the pores 2 to deposit this compound in the pores, and then the porous sintered body material 1 was heat treated. As a result, after the porous sintered body material 1 is heat-treated, as shown in FIG. 2, in the vicinity of the surface of the porous sintered body, the surface layer 4 in which the content ratio of the above-mentioned specific additive metal is relatively high. Was successfully formed. At the same time, the inner layer 3 having a relatively low content ratio of the substitution metal atom was formed inside the surface layer 4.
【0013】こうした多孔質焼結体の各種物性を測定し
てみると、後述するような熱によるクリープ、平均線熱
膨張率等の特性については、内側層3の方の組成の影響
が比較的に強く発現し、後述するような熱サイクルによ
る寸法収縮については、気孔表面近傍を覆う表面層4の
方の物性が比較的に強く影響することを見いだした。こ
の結果、多孔質焼結体の組成を制御することによって、
多孔質焼結体の物性を制御し、多孔質焼結体に対する各
種の要求を満足させうるようにすることが可能になっ
た。When various physical properties of such a porous sintered body are measured, the characteristics of the creep due to heat, the average linear thermal expansion coefficient and the like, which will be described later, are relatively influenced by the composition of the inner layer 3. It was found that the physical properties of the surface layer 4 covering the vicinity of the surface of the pores have a relatively strong influence on the dimensional shrinkage due to the heat cycle as will be described later. As a result, by controlling the composition of the porous sintered body,
It has become possible to control the physical properties of the porous sintered body so as to satisfy various requirements for the porous sintered body.
【0014】[0014]
【実施例】次に、熱サイクルによる多孔質焼結体の寸法
収縮現象について、説明する。特願平5─49314号
公報に記載したように、本出願人の研究者が、従来のラ
ンタンマンガナイト多孔質焼結体について、900〜1
100°Cの温度と、室温〜600°Cの温度との間
で、加熱−冷却サイクルをかけ、その安定性を試験し
た。このランタンマンガナイトは、Bサイトは特に置換
されておらず、Aサイトの10mol%〜20mol%
がカルシウムによって置換されているものであり、又
は、Aサイトの10mol%〜15mol%がストロン
チウムによって置換されているものである。EXAMPLE Next, the dimensional shrinkage phenomenon of the porous sintered body due to the heat cycle will be described. As described in Japanese Patent Application No. 5-49314, a researcher of the present applicant has proposed that a conventional lanthanum manganite porous sintered body is 900-1.
A heating-cooling cycle was run between 100 ° C and room temperature to 600 ° C to test its stability. In this lanthanum manganite, the B site is not particularly substituted, and is 10 mol% to 20 mol% of the A site.
Is replaced by calcium, or 10 mol% to 15 mol% of the A site is replaced by strontium.
【0015】この結果、上記の多孔質焼結体の寸法が熱
サイクル1回当り0.01〜0.04%程度収縮するこ
とが判明した。しかも、この熱サイクルによる収縮は、
100回の熱サイクルをかけても収束せず、100回の
熱サイクルで数%にも及ぶことが判明した。このように
空気極が収縮すると、単電池の他の構成材料との間でク
ラックが発生し、単電池の破壊の原因となる。As a result, it was found that the size of the above-mentioned porous sintered body shrank by 0.01 to 0.04% per thermal cycle. Moreover, the shrinkage due to this thermal cycle is
It was found that the heat treatment did not converge even after 100 heat cycles, and reached several percent after 100 heat cycles. When the air electrode contracts in this way, a crack is generated between the air electrode and other constituent materials of the unit cell, which causes destruction of the unit cell.
【0016】本出願人は、この問題を解決するために研
究を進め、この結果、Aサイトにおけるカルシウム、ス
トロンチウム置換量を25%以上とすることにより、室
温と1000°Cとの間の熱サイクルによって生ずる寸
法収縮を、上記の熱サイクル1回当たり0.01%以下
に抑えることができることを発見した。しかも、これに
より、900〜1100°Cの温度と、室温〜600°
Cの温度との間で加熱−冷却サイクルをかけても、多孔
質焼結体と他の構成材料との間でクラックが発生しない
ことを確認した。The present applicant has conducted research to solve this problem, and as a result, by setting the substitution amount of calcium and strontium at the A site to 25% or more, the thermal cycle between room temperature and 1000 ° C. It has been discovered that the dimensional shrinkage caused by the above can be suppressed to 0.01% or less per one thermal cycle. Moreover, by this, the temperature of 900 to 1100 ° C and the room temperature to 600 °
It was confirmed that no crack was generated between the porous sintered body and the other constituent materials even when the heating-cooling cycle was performed between the temperature and the temperature of C.
【0017】「熱サイクル1回当たりの寸法収縮率」と
は、多孔質焼結体を製造した後、最初の熱サイクルから
10回目又は100回目の熱サイクルまでの各寸法収縮
の平均値を指すものとする。"Dimensional shrinkage rate per thermal cycle" refers to the average value of each dimensional shrinkage from the first thermal cycle to the 10th or 100th thermal cycle after the porous sintered body is manufactured. I shall.
【0018】また、本出願人は、Bサイトに35重量%
以下の所定の置換金属原子を含有させることにより、室
温と1000°Cとの間の熱サイクルによって生ずる寸
法収縮を、上記の熱サイクル1回当たり0.01%以下
に抑えることができることを発見した。In addition, the applicant of the present invention, the B site 35% by weight
It has been discovered that the dimensional shrinkage caused by the thermal cycle between room temperature and 1000 ° C. can be suppressed to 0.01% or less per the above thermal cycle by including the following predetermined substituted metal atom. .
【0019】ただし、多孔質焼結体において、こうした
置換金属原子の含有割合を増加させると、前記したよう
に、多孔質焼結体の平均線熱膨張率が増大し、また、1
000°C程度の高温においては、熱によるクリープな
いし変形量が増大してくることも判明した。However, if the content ratio of the substitution metal atom is increased in the porous sintered body, the average linear thermal expansion coefficient of the porous sintered body is increased as described above, and
It was also found that at high temperatures of about 000 ° C, the amount of creep or deformation due to heat increases.
【0020】特に固体電解質型燃料電池の固体電解質膜
は、通常、8mol%イットリア安定化ジルコニアによ
って形成されているが、この平均線熱膨張率は10.5
〜10.7×10-6/°Cであるが、前記したように置
換金属原子の含有割合を増加させると、平均線熱膨張率
が11.0×10-6/°C以上になり、平均線熱膨張率
の整合性が悪化する。このため、熱サイクルの回数が多
くなると、平均線熱膨張率の整合性及び熱によるクリー
プが原因となって、発電量が低下することがあった。Particularly, the solid electrolyte membrane of the solid oxide fuel cell is usually formed of 8 mol% yttria-stabilized zirconia, and the average coefficient of linear thermal expansion is 10.5.
Is a ~10.7 × 10 -6 / ° C, increasing the content of the substituted metal atom as described above, the average linear thermal expansion coefficient becomes 11.0 × 10 -6 / ° or more C, The conformity of the average linear thermal expansion coefficient deteriorates. Therefore, when the number of heat cycles increases, the amount of power generation may decrease due to the consistency of the average linear thermal expansion coefficient and the creep due to heat.
【0021】これに対して、本発明に従って、複合酸化
物を、カルシウム、ストロンチウム、アルミニウム、コ
バルト、マグネシウム、ニッケル、クロム、銅、鉄、チ
タン及び亜鉛からなる群より選ばれる一種以上の置換金
属原子によって置換するのと共に、内側層における置換
金属原子の各サイトでの含有割合の総和が5%以上、2
0%以下となるようにし、表面層における置換金属原子
の各サイトでの含有割合の総和が25%以上(好ましく
は70%以下、更に好ましくは50%以下)となるよう
にすれば、上記した熱サイクルによる寸法収縮率が顕著
に減少した。しかも、平均線熱膨張率がほとんど増加せ
ず、熱によるクリープも防止することができた。On the other hand, according to the present invention, the composite oxide is prepared by adding one or more substituted metal atoms selected from the group consisting of calcium, strontium, aluminum, cobalt, magnesium, nickel, chromium, copper, iron, titanium and zinc. And the total content of substituted metal atoms in the inner layer at each site is 5% or more, 2
If the content of the substituted metal atoms in the surface layer at each site is 25% or more (preferably 70% or less, more preferably 50% or less), the content of the substituted metal atoms in the surface layer is set to 0% or less. The dimensional shrinkage rate due to thermal cycling was significantly reduced. Moreover, the average coefficient of linear thermal expansion hardly increased, and creep due to heat could be prevented.
【0022】この結果、発電装置を繰り返し使用して
も、発電出力の減少、単電池の破壊を防止できるように
なった。従って、上記の多孔質焼結体を耐熱性電極とし
て有する発電用品の寿命が顕著に向上した。特に、固体
電解質型燃料電池において、もっとも顕著な効果を確認
した。As a result, even if the power generator is repeatedly used, it is possible to prevent the power generation output from being reduced and the cell from being destroyed. Therefore, the life of the power generation article having the above-mentioned porous sintered body as a heat resistant electrode was remarkably improved. In particular, the most remarkable effect was confirmed in the solid oxide fuel cell.
【0023】内側層における置換金属原子の各サイトで
の含有割合の総和を5%以上、20%以下とし、表面層
における置換金属原子の各サイトでの含有割合の総和を
25%以上とすることによって、こうした顕著な作用効
果が得られる理由は、次のように考えられる。The total content of substitution metal atoms at each site in the inner layer is 5% or more and 20% or less, and the total content of substitution metal atoms at each site in the surface layer is 25% or more. The reason why such a remarkable effect is obtained is considered as follows.
【0024】まず、この多孔質焼結体は、表面層におけ
る置換金属原子の各サイトでの含有割合の総和が25%
以上であり、熱サイクルによる寸法収縮が起こりにくい
組成となっている。そして、本発明者の研究によると、
この熱サイクルによる寸法収縮は、複合酸化物が空気中
の酸素を吸収、排出する過程で生じていると思われ、こ
の酸素の吸収、排出と、それに伴う結晶格子の生成を防
止できれば、熱サイクルによる寸法収縮を抑制できるも
のと考えられる。First, in this porous sintered body, the total content of substitutional metal atoms at each site in the surface layer is 25%.
As described above, the composition does not easily cause dimensional shrinkage due to the thermal cycle. And according to the research by the present inventor,
It is considered that the dimensional shrinkage due to this heat cycle occurs during the process in which the complex oxide absorbs and discharges oxygen in the air. If the absorption and discharge of this oxygen and the accompanying formation of a crystal lattice can be prevented, the heat cycle It is considered that the dimensional shrinkage due to
【0025】この観点から見れば、多孔質焼結体の全体
を、寸法収縮の起こりにくい組成によって構成しなくと
も、気孔の表面をこうした材質によって形成することに
よって、表面層の中にある母体への酸素の吸収及び排出
を防止すれば、熱サイクルによる寸法収縮を充分に防止
することができる。From this point of view, even if the entire porous sintered body is not made of a composition that does not easily cause dimensional shrinkage, the surface of the pores can be formed by such a material, so that By preventing the absorption and discharge of oxygen, it is possible to sufficiently prevent the dimensional shrinkage due to the heat cycle.
【0026】一方、表面層の内側にある母体ないし内側
層の組成は、置換金属原子の各サイトでの含有割合の総
和が5%以上、20%以下であり、従来の多孔質焼結体
と同じ組成であり、多孔質焼結体全体の平均線熱膨張率
は、この内側層の組成によってほぼ決定される。更に、
この内側層の組成の多孔質焼結体は,相対的に見て耐熱
性に優れており、多孔質焼結体全体の耐熱性は、この内
側層の方の影響を強く受ける。このため、多孔質焼結体
を高温で長時間保持しても、熱によるクリープが少な
い。On the other hand, the composition of the matrix or the inner layer inside the surface layer is such that the total content of substitution metal atoms at each site is 5% or more and 20% or less. With the same composition, the average linear thermal expansion coefficient of the entire porous sintered body is substantially determined by the composition of this inner layer. Furthermore,
The porous sintered body having the composition of the inner layer is relatively excellent in heat resistance, and the heat resistance of the entire porous sintered body is strongly influenced by the inner layer. Therefore, even if the porous sintered body is held at a high temperature for a long time, there is little creep due to heat.
【0027】本発明の多孔質焼結体においては、更に、
複合酸化物を、カルシウム、ストロンチウム、アルミニ
ウム、コバルト、マグネシウム、ニッケル及びクロムか
らなる群より選ばれる一種以上の置換金属原子によって
置換することが好ましい。Further, in the porous sintered body of the present invention,
It is preferable to substitute the composite oxide with one or more substitution metal atoms selected from the group consisting of calcium, strontium, aluminum, cobalt, magnesium, nickel and chromium.
【0028】更に、複合酸化物において、アルミニウ
ム、マグネシウム及びニッケルからなる群より選ばれる
一種以上の置換金属原子によって置換し、かつカルシウ
ム及びストロンチウムからなる群より選ばれた一種以上
の置換金属原子によって置換し、かつ多孔質焼結体の全
体で、置換金属原子の含有割合を25%以上とした場合
には、前記した熱サイクルによる寸法収縮は抑制できる
ものの、アルミニウム、マグネシウム又はニッケルを含
有させた分だけ、電極の電気抵抗が増大する。特に、固
体電解質型燃料電池においては、単電池の発電出力が減
少する。Further, in the composite oxide, it is substituted with one or more substituted metal atoms selected from the group consisting of aluminum, magnesium and nickel, and substituted with one or more substituted metal atoms selected from the group consisting of calcium and strontium. In addition, when the content ratio of the substituted metal atom is 25% or more in the entire porous sintered body, the dimensional shrinkage due to the heat cycle described above can be suppressed, but the amount of aluminum, magnesium, or nickel is contained. Only then, the electrical resistance of the electrode increases. Particularly, in the solid oxide fuel cell, the power generation output of the single cell is reduced.
【0029】しかし、複合酸化物において、アルミニウ
ム、マグネシウム及びニッケルからなる群より選ばれる
一種以上の置換金属原子によって置換し、かつカルシウ
ム及びストロンチウムからなる群より選ばれた一種以上
の置換金属原子によって置換した場合において、内側層
における置換金属原子の各サイトでの含有割合の総和を
5%以上、20%以下とし、表面層における置換金属原
子の各サイトでの含有割合の総和を25%以上(好まし
くは70%以下、更に好ましくは50%以下)とすれ
ば、全体の電気抵抗が少なくなり、発電出力が向上す
る。However, in the composite oxide, substitution with one or more substitution metal atoms selected from the group consisting of aluminum, magnesium and nickel, and substitution with one or more substitution metal atoms selected from the group consisting of calcium and strontium. In this case, the total content of the substitution metal atoms in each site in the inner layer is 5% or more and 20% or less, and the total content of the substitution metal atoms in each surface layer is 25% or more (preferably Is 70% or less, and more preferably 50% or less), the overall electric resistance is reduced and the power generation output is improved.
【0030】また、特に、複合酸化物において、複合酸
化物を、カルシウム、ストロンチウム及びコバルトから
なる群より選ばれた1種以上の置換金属原子によって置
換した場合において、表面層における置換金属原子の各
サイトでの含有割合の総和を25%以上とすれば、気孔
表面部分の電子伝導性が向上し、この結果、多孔質焼結
体全体の電子伝導性が、著しく向上した。In particular, in the composite oxide, when the composite oxide is replaced by one or more kinds of substitution metal atoms selected from the group consisting of calcium, strontium and cobalt, each of the substitution metal atoms in the surface layer is When the sum of the content ratios at the sites is 25% or more, the electron conductivity of the surface of the pores is improved, and as a result, the electron conductivity of the entire porous sintered body is remarkably improved.
【0031】本発明の製造方法について、更に説明す
る。まず、多孔質焼結体素材を製造する。この段階で
は、複合酸化物の原料混合物を混合して混合粉末を製造
し、この混合粉末を成形し、この成形体を焼成して合成
物を製造し、この合成物を粉砕することが好ましい。こ
の際には、複合酸化物の原料粉末の混合比率を変更する
ことにより、複合酸化物における各金属原子の比率を制
御する。The manufacturing method of the present invention will be further described. First, a porous sintered body material is manufactured. At this stage, it is preferable to mix the raw material mixture of the composite oxide to produce a mixed powder, form the mixed powder, calcination the compact to produce a synthetic product, and pulverize the synthetic product. At this time, the ratio of each metal atom in the composite oxide is controlled by changing the mixing ratio of the raw material powder of the composite oxide.
【0032】成形体の焼成温度は、1300°C〜16
00°Cとすることが好ましい。焼成温度を1300°
C未満とすると、焼結が完全に完了しない。1600°
Cよりも高くすると、焼結体の組織が緻密になりすぎ
る。The firing temperature of the molded body is 1300 ° C to 16 ° C.
The temperature is preferably 00 ° C. Firing temperature 1300 °
If it is less than C, sintering is not completely completed. 1600 °
If it is higher than C, the structure of the sintered body becomes too dense.
【0033】多孔質焼結体素材を準備した後、前記置換
金属原子の化合物を含有する液体中に浸漬してこの液体
を多孔質焼結体素材の気孔の内部に付着させるが、この
液体としては、水溶液、アルコール溶液、コロイド溶液
等、気孔内部に化合物を浸透させうる液体であればよ
い。液体の中には、前記置換金属原子の化合物の他に、
ランタン、マンガン等、多孔質焼結体素材を構成してい
る金属を含有させてもよい。After the porous sintered body material is prepared, it is immersed in a liquid containing the compound of the substituted metal atom so that the liquid adheres to the inside of the pores of the porous sintered body material. May be a liquid such as an aqueous solution, an alcohol solution, a colloidal solution, or the like that allows the compound to penetrate into the pores. In the liquid, in addition to the compound of the substituted metal atom,
You may contain the metal which comprises a porous sintered compact raw material, such as lanthanum and manganese.
【0034】気孔内にこの化合物を析出させる段階で
は、温度を上昇させて多孔質焼結体素材を乾燥したり、
真空乾燥したり、凍結乾燥したりすることができる。ま
た、アルカリを気孔内に供給することにより、気孔内部
で前記金属の水酸化物を析出させ、沈殿させることがで
きる。At the stage of depositing this compound in the pores, the temperature is raised to dry the porous sintered body material,
It can be vacuum dried or freeze dried. Further, by supplying the alkali into the pores, the hydroxide of the metal can be precipitated and precipitated inside the pores.
【0035】次いで、多孔質焼結体素材を熱処理して、
気孔の表面の近傍に、置換金属原子の含有割合が相対的
に高い表面層を形成するが、この熱処理は、1200°
C〜1500°Cで行うことが好ましく、4〜8時間実
施することが好ましい。Then, the porous sintered body material is heat-treated,
A surface layer having a relatively high content of substituted metal atoms is formed near the surface of the pores.
It is preferable to carry out at C to 1500 ° C., preferably for 4 to 8 hours.
【0036】前記表面層の厚さは、0.2μm以上とす
ることが、気孔表面における酸素の吸収、排出を防止す
るという観点から好ましい。また、実際の拡散速度から
見て、3μm以下とすることが好ましい。The thickness of the surface layer is preferably 0.2 μm or more from the viewpoint of preventing absorption and discharge of oxygen on the surface of pores. Further, it is preferably 3 μm or less in view of the actual diffusion rate.
【0037】好ましい複合酸化物の組成について、例示
する。複合酸化物のAサイトに、希土類及びイットリウ
ムからなる群より選ばれた1種以上の金属原子が含有さ
れており、Bサイトにマンガンが含有されている。The composition of the preferable complex oxide will be illustrated. The A site of the composite oxide contains at least one metal atom selected from the group consisting of rare earths and yttrium, and the B site contains manganese.
【0038】まず、好ましい態様においては、複合酸化
物のAサイトに、カルシウム及びストロンチウムからな
る群より選ばれた一種以上の金属原子が含有されてい
る。この複合酸化物は、次の一般式(I)の組成を有す
るものが好ましい。First, in a preferred embodiment, the A site of the composite oxide contains at least one metal atom selected from the group consisting of calcium and strontium. This composite oxide preferably has a composition represented by the following general formula (I).
【0039】[0039]
【数1】R1-X AX MnO3 (I)[Formula 1] R 1-X A X MnO 3 (I)
【0040】ここで、R、Aが複合酸化物のAサイトを
占め、Mnが複合酸化物のBサイトを占める。Rは、希
土類及びイットリウムからなる群より選ばれた1種以上
の金属原子である。Aは、カルシウム及びストロンチウ
ムからなる群より選ばれた1種以上の金属である。x
は、この金属原子の含有割合であり、表面層において
は、xは0.25以上(好ましくは0.70以下、更に
好ましくは0.50以下)であり、内側層においては、
xは0.05〜0.20である。更に、Rとしては、ラ
ンタンが好ましい。Here, R and A occupy the A site of the composite oxide, and Mn occupies the B site of the composite oxide. R is at least one metal atom selected from the group consisting of rare earths and yttrium. A is one or more metals selected from the group consisting of calcium and strontium. x
Is the content ratio of this metal atom, x is 0.25 or more (preferably 0.70 or less, more preferably 0.50 or less) in the surface layer, and in the inner layer,
x is 0.05 to 0.20. Further, R is preferably lanthanum.
【0041】次の一般式(II)の組成を有する複合酸化物
が好ましい。A composite oxide having the following composition of general formula (II) is preferred.
【0042】[0042]
【数2】R1-X AX Mn1-Z Ez O3 (II)[Formula 2] R 1-X A X Mn 1-Z E z O 3 (II)
【0043】Rは前記した。Aは、カルシウム及びスト
ロンチウムからなる群より選ばれた一種以上の第一の置
換金属原子である。Eは、Bサイトに含有されており、
アルミニウム、コバルト、マグネシウム、ニッケル、ク
ロム、銅、鉄、チタン及び亜鉛からなる群より選ばれる
一種以上の第二の置換金属原子である。R has been described above. A is one or more first substituted metal atoms selected from the group consisting of calcium and strontium. E is contained in the B site,
It is one or more second substituted metal atoms selected from the group consisting of aluminum, cobalt, magnesium, nickel, chromium, copper, iron, titanium and zinc.
【0044】表面層においては、(x+z)は0.25
以上(好ましくは0.70以下、更に好ましくは0.5
0以下)であり、内側層においては、(x+z)は0.
05〜0.20である。更に、内側層においては、x
は、電極素子として必要な電気伝導度を確保するという
観点から、0.10以上とすることが好ましいし、zを
0.10以下とすることが好ましい。また、Rとして
は、ランタンが好ましい。In the surface layer, (x + z) is 0.25
Or more (preferably 0.70 or less, more preferably 0.5
0 or less), and (x + z) is 0.
It is 05 to 0.20. Furthermore, in the inner layer, x
Is preferably 0.10 or more and z is preferably 0.10 or less from the viewpoint of ensuring the electric conductivity required as an electrode element. Further, R is preferably lanthanum.
【0045】また、他の好ましい組成においては、複合
酸化物のAサイトに、前記主金属原子が二種類以上含有
されており、カルシウム及びストロンチウムからなる群
より選ばれた一種以上の置換金属原子が含有されてい
る。この複合酸化物の組成は、好ましくは下記一般式
(III)式によって表されるものである。In another preferred composition, the A site of the composite oxide contains two or more kinds of the main metal atoms, and one or more substituted metal atoms selected from the group consisting of calcium and strontium. It is contained. The composition of this composite oxide is preferably represented by the following general formula (III).
【0046】[0046]
【数3】R1-X-Y AX DY MnO3 (III)[Formula 3] R 1-XY A X D Y MnO 3 (III)
【0047】R、A、Dが複合酸化物のAサイトを占め
る。Aは、カルシウム及びストロンチウムからなる群よ
り選ばれた一種以上の置換金属原子である。R、Dは前
記主金属原子であり、互いに異なっている。R, A and D occupy the A site of the composite oxide. A is one or more substituted metal atoms selected from the group consisting of calcium and strontium. R and D are the main metal atoms and are different from each other.
【0048】表面層においては、xは0.25以上(好
ましくは0.70以下、更に好ましくは0.50以下)
であり、内側層においては、xは0.05〜0.20で
ある。In the surface layer, x is 0.25 or more (preferably 0.70 or less, more preferably 0.50 or less).
In the inner layer, x is 0.05 to 0.20.
【0049】「希土類原子及びイットリウムからなる
群」とは、セリウム、イットリウム、プラセオジム、ネ
オジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガ
ドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウ
ム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウ
ムからなる群である。The "group consisting of rare earth atoms and yttrium" is a group consisting of cerium, yttrium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium and lutetium.
【0050】更に、Rがランタンであることが好ましい
し、この場合において、更に、Dが、プラセオジム、ネ
オジム、サマリウム、ジスプロシウム、ガドリニウム、
イットリウムからなる群より選ばれていることが好まし
い。この場合において、更に、Dによる置換割合yは、
Aサイトのうち1〜80%とするのが好ましく、20〜
50%とするのが更に好ましい。更に、Aサイトにおけ
るランタンの割合(1−x−y)は、1%〜76%とす
ることが好ましい。Further, it is preferable that R is lanthanum, and in this case, D is praseodymium, neodymium, samarium, dysprosium, gadolinium,
It is preferably selected from the group consisting of yttrium. In this case, further, the replacement ratio y by D is
It is preferable that 1 to 80% of A site is 20 to 20%
It is more preferably 50%. Further, the proportion of lanthanum at the A site (1-x-y) is preferably 1% to 76%.
【0051】また、複合酸化物の組成は、好ましくは下
記一般式(IV)式によって表されるものである。The composition of the composite oxide is preferably represented by the following general formula (IV).
【0052】[0052]
【数4】La1-X-Y AX DY Mn1-z Ez O3 (IV)[Formula 4] La 1-XY A X D Y Mn 1-z E z O 3 (IV)
【0053】R、Dは、前記主金属原子である。Aは、
前記第一の置換金属原子である。Eは、前記第二の置換
金属原子である。R and D are the main metal atoms. A is
It is the first substituted metal atom. E is the second substituted metal atom.
【0054】表面層においては、(x+z)は0.25
以上(好ましくは0.70以下、更に好ましくは0.5
0以下)であり、内側層においては、(x+z)は0.
05〜0.20である。更に、内側層においては、x
は、電極素子として必要な電気伝導度を確保するという
観点から、0.10以上とすることが好ましいし、zを
0.10以下とすることが好ましい。In the surface layer, (x + z) is 0.25
Or more (preferably 0.70 or less, more preferably 0.5
0 or less), and (x + z) is 0.
It is 05 to 0.20. Furthermore, in the inner layer, x
Is preferably 0.10 or more and z is preferably 0.10 or less from the viewpoint of ensuring the electric conductivity required as an electrode element.
【0055】更に、Rがランタンであることが好ましい
し、この場合において、更に、Dが、プラセオジム、ネ
オジム、サマリウム、ジスプロシウム、ガドリニウム、
イットリウムからなる群より選ばれていることが好まし
い。この場合において、更に、Dによる置換割合yは、
Aサイトのうち1〜80%とするのが好ましく、20〜
50%とするのが更に好ましい。更に、Aサイトにおけ
るランタンの割合(1−x−y)は、1%〜76%とす
ることが好ましい。Further, it is preferable that R is lanthanum, and in this case, D is praseodymium, neodymium, samarium, dysprosium, gadolinium,
It is preferably selected from the group consisting of yttrium. In this case, further, the replacement ratio y by D is
It is preferable that 1 to 80% of A site is 20 to 20%
It is more preferably 50%. Further, the proportion of lanthanum at the A site (1-x-y) is preferably 1% to 76%.
【0056】複合酸化物は非化学量論的組成をとりうる
ので、多孔質焼結体の製造工程において不可避的に混入
する若干の不純物に由来する複合酸化物の組成変動は、
許容される。また、上記の各一般式においては、定比組
成の一般式を示したが、不定比組成の複合酸化物を使用
することができる。Since the complex oxide can have a non-stoichiometric composition, the composition variation of the complex oxide due to some impurities inevitably mixed in the process for producing the porous sintered body is
Permissible. Further, in each of the above general formulas, a general formula of stoichiometric composition is shown, but a complex oxide having a non-stoichiometric composition can be used.
【0057】本発明の多孔質焼結体は、特に、900°
C〜1100°Cの温度で運転される耐熱性電極として
好ましく使用できる。こうした耐熱性電極としては、核
融合炉、MHD発電等における電極材料がある。The porous sintered body of the present invention has a temperature of 900 °
It can be preferably used as a heat-resistant electrode operated at a temperature of C to 1100 ° C. Such heat-resistant electrodes include electrode materials used in nuclear fusion reactors, MHD power generation, and the like.
【0058】更に、本発明の多孔質焼結体は、SOFC
用の空気極材料として、特に好適に使用できる。更に、
自己支持型の空気極基体の材料として用いることが好ま
しい。こうした空気極基体は、単電池の母材として用い
られるものであり、空気極基体上に、固体電解質膜、燃
料電極膜、インターコネクター、セパレータなどの各構
成部分が積層される。この際、空気極基体の形状は、両
端が開口した円筒形状、一端が開口し、他端が閉塞され
た有底円筒形状、平板形状などであってよい。このう
ち、上記したいずれかの円筒形状のものが、熱応力がか
かりにくく、ガスシールが容易なので、特に好ましい。Further, the porous sintered body of the present invention is SOFC
It can be used particularly preferably as an air electrode material for the. Furthermore,
It is preferably used as a material for a self-supporting air electrode substrate. Such an air electrode base is used as a base material of a single cell, and each component such as a solid electrolyte membrane, a fuel electrode membrane, an interconnector and a separator is laminated on the air electrode base. At this time, the shape of the air electrode substrate may be a cylindrical shape with both ends open, a bottomed cylindrical shape with one end open and the other end closed, or a flat plate shape. Of these, any of the above-mentioned cylindrical shapes is particularly preferable because thermal stress is less likely to be applied and gas sealing is easy.
【0059】多孔質焼結体の気孔率は、5〜40%とす
ることが好ましい。また、これをSOFC用の空気極材
料として用いる場合には、更に気孔率を15〜40%と
することが好ましく、25〜35%とすると一層好まし
い。この場合は、空気極の気孔率を15%以上とするこ
とで、ガス拡散抵抗を小さくし、気孔率を40%以下と
することで、ある程度の強度も確保することができる。The porosity of the porous sintered body is preferably 5 to 40%. When this is used as an air electrode material for SOFC, the porosity is preferably 15 to 40%, and more preferably 25 to 35%. In this case, by setting the porosity of the air electrode to 15% or more, the gas diffusion resistance is reduced, and by setting the porosity to 40% or less, it is possible to secure some strength.
【0060】以下、更に具体的な実験結果について説明
する。 (多孔質焼結体素材の製造) まず、La0.80Sr0.20
MnO3 からなる、気孔率25%の多孔質焼結体素材を
製造した。La2 O3 、SrCO3 、Mn3 O4の各粉
末を使用し、この組成比率となるように、所定量の出発
原料粉末を秤量し、混合した。この混合粉末を、コール
ドアイソスタティックプレス法により、1tf/cm2
の圧力で成形し、成形体を作製した。この成形体を、大
気中、1500℃で15時間熱処理し、La0.80Sr
0.20MnO3 の組成を有する複合酸化物を合成した。Hereinafter, more specific experimental results will be described. (Production of Porous Sintered Material) First, La 0.80 Sr 0.20
A porous sintered body material made of MnO 3 and having a porosity of 25% was produced. Each powder of La 2 O 3 , SrCO 3 , and Mn 3 O 4 was used, and a predetermined amount of starting material powder was weighed and mixed so that the composition ratio was obtained. This mixed powder was subjected to 1 tf / cm 2 by a cold isostatic press method.
Molding was performed under the pressure of 1 to prepare a molded body. This molded body was heat-treated in the air at 1500 ° C. for 15 hours to obtain La 0.80 Sr.
A composite oxide having a composition of 0.20 MnO 3 was synthesized.
【0061】この合成体をトロンメルで8〜12時間粉
砕し、平均粒径2〜6μmの合成粉末を作製した。次
に、この合成粉末に、水と、有機バインダーとしてのア
クリル系バインダーを加え、混合し、水分40%のスラ
リーを調製し、スプレードライヤーで造粒した。その
後、この造粒粉末と、増孔剤としてのアクリルパウダー
とを乾式混合し、コールドアイソスタティックプレス法
により、1tf/cm2 の圧力で成形して、縦100m
m、横100mm、厚さ10mmの成形体を製造し、こ
の平板状成形体を1300°C〜1600°Cで5時間
焼成した。この平板状焼結体から、縦30mm、横30
mm、厚さ3mmの多孔質焼結体素材を切り出した。This synthetic material was ground with a trommel for 8 to 12 hours to prepare a synthetic powder having an average particle diameter of 2 to 6 μm. Next, water and an acrylic binder as an organic binder were added to and mixed with this synthetic powder to prepare a slurry having a water content of 40%, and granulated with a spray dryer. Then, this granulated powder and an acrylic powder as a pore-forming agent are dry-mixed and molded by a cold isostatic press method at a pressure of 1 tf / cm 2 , and a length of 100 m.
m, a width of 100 mm, and a thickness of 10 mm were produced, and this flat plate-shaped body was fired at 1300 ° C to 1600 ° C for 5 hours. From this flat plate-shaped sintered body, length 30 mm, width 30
A porous sintered body material having a thickness of 3 mm and a thickness of 3 mm was cut out.
【0062】(試料番号1〜8の製造)表1に示す各水
溶液を製造した。溶媒としては、それぞれ蒸留水を使用
し、それぞれ表1に示す溶質を、表1に示す比率で溶解
させた。(Production of Sample Nos. 1 to 8) Each aqueous solution shown in Table 1 was produced. Distilled water was used as the solvent, and the solutes shown in Table 1 were dissolved at the ratios shown in Table 1.
【0063】[0063]
【表1】 [Table 1]
【0064】次に、上記の多孔質焼結体素材を、各水溶
液に5分間浸漬し、多孔質焼結体素材の開気孔中に水溶
液を浸入させ、次いで多孔質焼結体素材を120°Cの
空気中で乾燥させ、気孔の内部に溶質の結晶を析出させ
た。次いで、多孔質焼結体素材を1400°Cで4時間
空気中で熱処理し、気孔の表面に各金属原子が拡散した
多孔質焼結体を製造した。Next, the above-mentioned porous sintered body material is immersed in each aqueous solution for 5 minutes to allow the aqueous solution to penetrate into the open pores of the porous sintered body material, and then the porous sintered body material is heated to 120 °. It was dried in the air of C to precipitate solute crystals inside the pores. Then, the porous sintered body material was heat-treated in air at 1400 ° C. for 4 hours to produce a porous sintered body in which each metal atom was diffused on the surface of the pores.
【0065】各例について、多孔質焼結体を切断し、切
断面を研磨し、研磨面の微構造写真を、走査型電子顕微
鏡写真によって撮影した。ここでは、表1の試料番号3
の場合について、断面の走査型電子顕微鏡写真を、図3
に示す。また、図1は、この図3の微構造に対応した多
孔質焼結体素材の断面の微構造を説明するための断面図
であり、図2は、図3の微構造を説明するための断面図
であり、図3の各気孔、表面層、内側層の状態に対応し
ている。図2及び図3からわかるように、気孔2の周辺
表面に、各金属原子が拡散し、これらの金属原子の含有
割合が平均置換金属原子よりも大きい表面層4が、気孔
2の表面近傍に形成されている。For each example, the porous sintered body was cut, the cut surface was polished, and a microstructure photograph of the polished surface was taken by a scanning electron microscope photograph. Here, sample number 3 in Table 1
3 shows a scanning electron micrograph of the cross section in the case of FIG.
Shown in. 1 is a cross-sectional view for explaining the microstructure of the cross section of the porous sintered body material corresponding to the microstructure of FIG. 3, and FIG. 2 is for explaining the microstructure of FIG. 4 is a cross-sectional view and corresponds to the state of each pore, surface layer, and inner layer in FIG. 3. As can be seen from FIG. 2 and FIG. 3, each metal atom diffuses on the peripheral surface of the pore 2, and the surface layer 4 in which the content ratio of these metal atoms is larger than the average substitution metal atom is near the surface of the pore 2. Has been formed.
【0066】本発明者は、各試料番号の多孔質焼結体に
ついて、金属が拡散した表面層4の周辺についてEPM
Aによって線分析を行い、表面層4の厚さと平均組成と
を測定した。この結果を表2に示す。The inventor of the present invention has made the EPM of the porous sintered body of each sample number around the surface layer 4 in which the metal is diffused.
Line analysis was performed by A, and the thickness and average composition of the surface layer 4 were measured. The results are shown in Table 2.
【0067】[0067]
【表2】 [Table 2]
【0068】表2からわかるように、試料番号1〜8に
おいては、表面層の厚さが0.2〜2.1μmの範囲に
なっている。置換金属原子の含有割合の総和は、試料番
号1においては、26%であり、試料番号2において
は、26%であり、試料番号3においては27%であ
り、試料番号4においては、29%であり、試料番号5
においては、31%であり、試料番号6においては、3
0%であり、試料番号7においては、31%であり、試
料番号8においては、33%であった。As can be seen from Table 2, in sample numbers 1 to 8, the thickness of the surface layer is in the range of 0.2 to 2.1 μm. The total content of the substituted metal atoms was 26% in Sample No. 1, 26% in Sample No. 2, 27% in Sample No. 3, and 29% in Sample No. 4. And sample number 5
In sample No. 6 and 3 in Sample No. 6
It was 0%, 31% in the sample number 7, and 33% in the sample number 8.
【0069】(試料番号9〜15の製造)前記した(多
孔質焼結体素材の製造)の項目に記載したようにして、
試料番号9を製造した。更に、これと同様にして、表3
に示す各組成の多孔質焼結体を製造した。原料粉末の混
合比率を変更することによって、各組成の多孔質焼結体
を製造した。(Production of Sample Nos. 9 to 15) As described in the above section (Production of Porous Sintered Material),
Sample No. 9 was manufactured. Further, similarly to this, Table 3
A porous sintered body having each composition shown in was produced. A porous sintered body of each composition was manufactured by changing the mixing ratio of the raw material powders.
【0070】[0070]
【表3】 [Table 3]
【0071】(多孔質焼結体の特性の測定方法)表2、
表3の各多孔質焼結体について、次の測定を実施した。
まず、各試料番号の1000°Cでの電気伝導度につい
て評価した。この測定は、大気中、1000℃にて、直
流四端子法にて行った。また、各試料番号について、2
5°C〜1000°Cの間の平均線熱膨張率を測定し
た。(Method for measuring characteristics of porous sintered body) Table 2,
The following measurements were performed for each porous sintered body in Table 3.
First, the electrical conductivity of each sample number at 1000 ° C. was evaluated. This measurement was performed in the air at 1000 ° C. by the DC four-terminal method. For each sample number, 2
The average coefficient of linear thermal expansion between 5 ° C and 1000 ° C was measured.
【0072】次に、各試料を大気中にて200℃/時間
で600℃まで昇温し、その後600℃と1000℃と
の間で、200℃/時間の昇降温速度にて10回熱サイ
クルをかけ、室温まで降温した。この際、各熱サイクル
において、600℃と1000℃では各々30分間一定
温度を保持した。その後、マイクロメータを用いて各試
料の寸法を測定し、熱サイクル前後の寸法収縮率を計算
した。Next, each sample was heated to 600 ° C. at a rate of 200 ° C./hour in the atmosphere, and then heat cycled between 600 ° C. and 1000 ° C. at a temperature increase / decrease rate of 200 ° C./hour for 10 times. And cooled to room temperature. At this time, in each heat cycle, a constant temperature was maintained for 30 minutes at 600 ° C. and 1000 ° C., respectively. Then, the dimension of each sample was measured using a micrometer, and the dimensional shrinkage before and after the thermal cycle was calculated.
【0073】また、各試料番号のクリープを1000°
Cで測定した。また、各試料番号について、試験用単電
池を製造し、初期、前記熱サイクルを10回かけた後、
及び前記熱サイクルを100回かけた後について、発電
量(W/cm2 )を測定した。The creep of each sample number is 1000 °
Measured at C. For each sample number, a test cell was manufactured, and after the initial thermal cycle was performed 10 times,
Also, the amount of power generation (W / cm 2 ) was measured after the heat cycle was performed 100 times.
【0074】まず、寸法が縦30mm、横30mm、厚
さ3mmの平板形状の各試料番号の表面に、プラズマ溶
射方法によって8molイットリア安定化ジルコニア粉
末を溶射し、厚さ50μm、面積9平方cmの固体電解
質膜を形成した。次にこの固体電解質膜の上に白金ペー
ストをスクリーン印刷し、1000°Cで60分間空気
中で熱処理することによって、白金燃料極を形成した。First, 8 mol yttria-stabilized zirconia powder was sprayed by a plasma spraying method on the surface of each plate-shaped sample number having dimensions of 30 mm in length, 30 mm in width, and 3 mm in thickness, and the thickness was 50 μm and the area was 9 square cm. A solid electrolyte membrane was formed. Next, a platinum paste was screen-printed on this solid electrolyte membrane and heat-treated in air at 1000 ° C. for 60 minutes to form a platinum fuel electrode.
【0075】発電量を測定する際には、図4に模式的に
示す装置を使用した。シリカ製のガラス管12内に、ア
ルミナ台15を設置し、アルミナ台15に単電池16を
固定した。単電池16の側面とアルミナ台15との間
を、ガラスシール20によって気密シールした。単電池
16の空気極側と燃料極側とに、それぞれ白金製のメッ
シュ17を当接させ、メッシュ17を白金リード線18
に接続した。空気極側にアルミナパイプ13を設置し、
アルミナパイプ13の開放端部を空気極に対向させた。
また、燃料極側にアルミナパイプ14を設置し、アルミ
ナパイプ14の開放端部を燃料極に対向させた。When measuring the amount of power generation, the device schematically shown in FIG. 4 was used. The alumina base 15 was installed in the silica glass tube 12, and the unit cell 16 was fixed to the alumina base 15. A glass seal 20 hermetically seals between the side surface of the unit cell 16 and the alumina base 15. A mesh 17 made of platinum is brought into contact with each of the air electrode side and the fuel electrode side of the unit cell 16, and the mesh 17 is connected to a platinum lead wire 18
Connected to. Install the alumina pipe 13 on the air electrode side,
The open end of the alumina pipe 13 was opposed to the air electrode.
Further, the alumina pipe 14 was installed on the fuel electrode side, and the open end of the alumina pipe 14 was opposed to the fuel electrode.
【0076】燃料ガスとして1気圧の水素を、白金燃料
極側に、流量毎分2リットルで矢印Bのように流した。
酸化ガスとして1気圧の空気を、空気極側(多孔質焼結
体側)に、流量毎分2リットルで矢印Aのように流し
た。ヒーター11によって単電池周辺の温度を制御し
た。As the fuel gas, hydrogen at 1 atm was flown to the platinum fuel electrode side at a flow rate of 2 liters per minute as shown by arrow B.
Air of 1 atm as an oxidizing gas was flowed to the air electrode side (the porous sintered body side) at a flow rate of 2 liters per minute as shown by arrow A. The temperature around the unit cell was controlled by the heater 11.
【0077】まず、単電池を製造した直後に、発電量を
測定し、表4、表5の「初期」の場所に表示した。次
に、前記した熱サイクルを10回かけた後、100回か
けた後の発電量を、それぞれ表4、5に示した。これら
の値を、初期の発電量と比較し、発電量の低下を測定す
ることよって、単電池の寿命を評価した。発電電圧を
0.7Vとした時の発電電流から、単位面積当たりの発
電量を算出した。表4には、比較例の試料番号9〜15
の測定結果を示し、表5には、本発明例の試料番号1〜
8の測定結果を示す。First, immediately after the unit cell was manufactured, the amount of power generation was measured and displayed at the "initial" locations in Tables 4 and 5. Next, Tables 4 and 5 show the amounts of power generation after the above-mentioned heat cycle was applied 10 times and 100 times, respectively. These values were compared with the initial power generation amount and the decrease in power generation amount was measured to evaluate the life of the single cell. The amount of power generation per unit area was calculated from the power generation current when the power generation voltage was 0.7V. Table 4 shows sample numbers 9 to 15 of Comparative Example.
The measurement results are shown in Table 5, and Table 5 shows sample numbers 1 to 1 of the present invention.
8 shows the measurement results of 8.
【0078】[0078]
【表4】 [Table 4]
【0079】[0079]
【表5】 [Table 5]
【0080】試料番号9、10は、熱サイクルによる寸
法収縮が大きいため、初期の発電量は.021W/cm
2 であるが、10サイクルで発電量が低下し、100サ
イクルで破壊している。試料番号11は、Aサイトの3
0%をストロンチウムで置換した例であり、熱サイクル
による寸法収縮はこれによって抑制されているが、平均
線熱膨張率が11.0×10-6/°Cを大きく越えてお
り、かつクリープが大きくなるため、10サイクル後に
破壊している。また、空気極の電気伝導度も小さくなる
ので、初期の発電量も小さくなっている。Samples Nos. 9 and 10 had a large dimensional shrinkage due to the heat cycle, so the initial power generation amount was. 021W / cm
Although it is 2 , the power generation amount decreases in 10 cycles and it is destroyed in 100 cycles. Sample number 11 is A site 3
This is an example in which 0% is replaced by strontium, and the dimensional shrinkage due to the thermal cycle is suppressed by this, but the average linear thermal expansion coefficient greatly exceeds 11.0 × 10 -6 / ° C, and the creep is Since it becomes large, it is destroyed after 10 cycles. Further, since the electric conductivity of the air electrode is also small, the amount of power generation in the initial stage is also small.
【0081】試料番号12は、Bサイトの10%をコバ
ルトで置換した例であるが、やはり平均線熱膨張率及び
クリープ特性が劣化しており、このため100サイクル
後には発電量の低下が見られる。試料番号13は、Bサ
イトの10%をニッケルで置換した例であるが、電気伝
導度が小さくなるので、初期の発電量が低下しており、
かつクリープ特性が劣化しているので、100サイクル
後には発電量の低下が見られる。Sample No. 12 is an example in which 10% of the B site was replaced with cobalt, but the average linear thermal expansion coefficient and the creep characteristics were also deteriorated, and as a result, the power generation amount decreased after 100 cycles. To be Sample No. 13 is an example in which 10% of the B site was replaced with nickel, but since the electric conductivity was small, the initial power generation amount was low,
Moreover, since the creep characteristic is deteriorated, the amount of power generation is decreased after 100 cycles.
【0082】試料番号14は、Bサイトの10%をアル
ミニウムで置換した例であるが、電気伝導度が小さくな
るので、初期の発電量が低下しており、かつ平均線熱膨
張率及びクリープ特性が劣化しているので、100サイ
クル後には破壊している。試料番号15は、Bサイトの
10%をマグネシウムで置換した例であるが、電気伝導
度が小さくなるので、初期の発電量が低下しており、か
つ平均線熱膨張率及びクリープ特性が劣化しているの
で、100サイクル後には破壊している。Sample No. 14 is an example in which 10% of the B site was replaced with aluminum. However, since the electric conductivity was small, the initial power generation amount was low, and the average linear thermal expansion coefficient and creep characteristics were low. Is deteriorated, so it is destroyed after 100 cycles. Sample No. 15 is an example in which 10% of the B site was replaced with magnesium, but the electrical conductivity was low, so the initial amount of power generation was low, and the average linear thermal expansion coefficient and creep characteristics were poor. Therefore, it is destroyed after 100 cycles.
【0083】試料番号1、2、3は、内側層において、
Aサイトがストロンチウムに加えて、更にカルシウムに
よって置換されている例である。これらの例によれば、
まず多孔質焼結体の電気伝導度が向上しているので(即
ち、電気抵抗が低下しているので)、初期の発電量が
0.27W/cm2 まで向上している。しかも、熱サイ
クルによる寸法収縮が大きく抑制され、かつ平均線熱膨
張率の上昇はほとんどなく、しかもクリープ特性も良好
であるので、100サイクル経過後も、発電量は低下し
ない。Sample Nos. 1, 2, and 3 are in the inner layer,
In this example, the A site is replaced by calcium in addition to strontium. According to these examples,
First, since the electric conductivity of the porous sintered body is improved (that is, the electric resistance is lowered), the initial power generation amount is improved to 0.27 W / cm 2 . Moreover, the dimensional shrinkage due to the heat cycle is largely suppressed, the average linear thermal expansion coefficient hardly increases, and the creep characteristics are good, so that the power generation amount does not decrease even after 100 cycles.
【0084】試料番号4は、内側層において、Aサイト
の29%がストロンチウムによって置換されている例で
ある。この例によっても、試料番号1、2、3とほぼ同
様の作用効果を奏することができる。Sample No. 4 is an example in which 29% of A sites in the inner layer are replaced by strontium. Also in this example, it is possible to obtain substantially the same operational effects as the sample numbers 1, 2, and 3.
【0085】試料番号5、6、7、8は、内側層におい
て、Bサイトがマグネシウム、コバルト、ニッケル、ア
ルミニウムによって置換されている例である。いずれの
例においても、熱サイクルによる寸法収縮が、試料番号
9、10と比較して顕著に抑制されている。しかも、平
均線熱膨張率は試料番号9、10とほぼ同じであり、ク
リープ特性も劣化していない。従って、100サイクル
経過後も、発電量がほとんど低下しない。Sample Nos. 5, 6, 7, and 8 are examples in which the B site is replaced by magnesium, cobalt, nickel, and aluminum in the inner layer. In each of the examples, the dimensional shrinkage due to the heat cycle is significantly suppressed as compared with the sample numbers 9 and 10. Moreover, the average coefficient of linear thermal expansion is almost the same as that of sample numbers 9 and 10, and the creep characteristics are not deteriorated. Therefore, the amount of power generation hardly decreases even after 100 cycles.
【0086】特に、ニッケル、アルミニウム又はマグネ
シウムによって置換した試料番号13、14、15と比
較すると、これらの比較例においては、いずれも電気抵
抗の上昇によって、初期の発電量も低下しているが、同
じ置換金属原子を使用した場合であっても、試料番号
5、7、8によれば、多孔質焼結体の電気抵抗は遙かに
小さく、試料番号9、10とほぼ同じである。従って、
これらの置換金属原子を使用した場合には、電気伝導度
が向上し、発電量が大きくなるという作用効果もある。In particular, in comparison with Sample Nos. 13, 14, and 15 substituted with nickel, aluminum, or magnesium, in each of these comparative examples, the initial electric power generation amount decreased due to the increase in electric resistance. Even if the same substituted metal atom is used, according to the sample numbers 5, 7, and 8, the electrical resistance of the porous sintered body is much smaller, and is almost the same as the sample numbers 9 and 10. Therefore,
When these substituted metal atoms are used, the electric conductivity is improved and the power generation amount is increased.
【0087】更に、本発明者は、前記した多孔質焼結体
において、表1に示す水溶液の溶質として、金属アルコ
キシド、水酸化ゾルコロイド、シュウ酸塩、炭酸塩、金
属微粒コロイドを使用してそれぞれ実験を行った。この
結果、やはり、前記したように、熱サイクルによる寸法
収縮の減少、クリープ特性の向上、平均線熱膨張率の減
少という作用効果を奏することができた。Furthermore, the present inventors have used metal alkoxides, hydroxide sol colloids, oxalates, carbonates, and metal fine particle colloids as the solutes of the aqueous solutions shown in Table 1 in the above-mentioned porous sintered body, An experiment was conducted. As a result, as described above, as described above, it is possible to obtain the effects of reducing the dimensional shrinkage due to the heat cycle, improving the creep characteristics, and reducing the average linear thermal expansion coefficient.
【0088】[0088]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、多
孔質焼結体の組成を制御することによって、多孔質焼結
体の物性を制御し、多孔質焼結体に対する各種の要求を
満足させうるようにすることができる。As described above, according to the present invention, the physical properties of the porous sintered body can be controlled by controlling the composition of the porous sintered body, and various requirements for the porous sintered body can be controlled. Can be satisfied.
【図1】多孔質焼結体素材におけるセラミックスの微構
造を説明するための断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a microstructure of ceramics in a porous sintered body material.
【図2】多孔質焼結体の気孔2の表面近傍に置換金属原
子を拡散させ、置換金属原子の含有割合が相対的に大き
い表面層4を形成した状態を説明するための断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a state in which a substitution metal atom is diffused near the surface of pores 2 of a porous sintered body to form a surface layer 4 having a relatively large substitution metal atom content rate. .
【図3】本発明の実施例で製造した多孔質焼結体のセラ
ミックス組織を示す走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 3 is a scanning electron micrograph showing a ceramic structure of a porous sintered body produced in an example of the present invention.
【図4】本発明の実施例で使用した、単電池の発電試験
用の装置を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a device for power generation test of a single cell used in an example of the present invention.
1 多孔質焼結体素材 2 気孔 3 内側層
4 表面層 16 試験用単電池 A 酸化ガスが
流れる方向 B 燃料ガスが流れる方向1 Porous sintered body material 2 Porosity 3 Inner layer
4 Surface layer 16 Test cell A Direction of flowing oxidizing gas B Direction of flowing fuel gas
───────────────────────────────────────────────────── 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 4/88 T ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H01M 4/88 T
Claims (10)
孔質焼結体であって、前記複合酸化物のAサイトに、希
土類原子及びイットリウムからなる群より選ばれた一種
以上の主金属原子が含有されており、前記複合酸化物の
Bサイトにマンガンが含有されており、前記複合酸化物
に、カルシウム、ストロンチウム、アルミニウム、コバ
ルト、マグネシウム、ニッケル、クロム、銅、鉄、チタ
ン及び亜鉛からなる群より選ばれる一種以上の置換金属
原子が含有されており、前記多孔質焼結体の気孔の表面
の近傍に、前記置換金属原子の含有割合が相対的に高い
表面層が存在しており、この表面層の内側に、前記置換
金属原子の含有割合が相対的に低い内側層が存在してい
ることを特徴とする、多孔質焼結体。1. A porous sintered body composed of a perovskite type complex oxide, wherein the A site of the complex oxide contains one or more main metal atoms selected from the group consisting of rare earth atoms and yttrium. And the manganese is contained in the B site of the complex oxide, and the complex oxide is selected from the group consisting of calcium, strontium, aluminum, cobalt, magnesium, nickel, chromium, copper, iron, titanium and zinc. One or more selected substitution metal atoms are contained, and in the vicinity of the surface of the pores of the porous sintered body, a surface layer having a relatively high content ratio of the substitution metal atoms is present, and this surface A porous sintered body, wherein an inner layer having a relatively low content ratio of the substituted metal atom is present inside the layer.
サイトでの含有割合の総和が5%以上、20%以下であ
り、前記表面層における前記置換金属原子の各サイトで
の含有割合の総和が25%以上であることを特徴とす
る、請求項1記載の多孔質焼結体。2. The total content of the substituted metal atoms in each site in the inner layer is 5% or more and 20% or less, and the total content of the substituted metal atoms in each site in the surface layer is Is 25% or more, the porous sintered body according to claim 1.
及びストロンチウムからなる群より選ばれた一種以上の
置換金属原子が含有されており、前記複合酸化物のBサ
イトがマンガンによって占められていることを特徴とす
る、請求項2記載の多孔質焼結体。3. The A site of the composite oxide contains one or more substituted metal atoms selected from the group consisting of calcium and strontium, and the B site of the composite oxide is occupied by manganese. The porous sintered body according to claim 2, characterized in that
及びストロンチウムからなる群より選ばれた一種以上の
第一の置換金属原子が含有されており、前記複合酸化物
のBサイトに、アルミニウム、コバルト、マグネシウ
ム、ニッケル、クロム、銅、鉄、チタン及び亜鉛からな
る群より選ばれる一種以上の第二の置換金属原子が含有
されていることを特徴とする、請求項2記載の多孔質焼
結体。4. The A site of the composite oxide contains one or more first substitution metal atoms selected from the group consisting of calcium and strontium, and the B site of the composite oxide contains aluminum, The porous sintered body according to claim 2, wherein the porous sintered body contains at least one second substituted metal atom selected from the group consisting of cobalt, magnesium, nickel, chromium, copper, iron, titanium and zinc. body.
原子が二種類以上含有されており、カルシウム及びスト
ロンチウムからなる群より選ばれた一種以上の置換金属
原子が含有されていることを特徴とする、請求項2記載
の多孔質焼結体。5. The A site of the composite oxide contains two or more kinds of the main metal atoms and one or more substituted metal atoms selected from the group consisting of calcium and strontium. The porous sintered body according to claim 2, which is characterized.
原子が二種類以上含有されており、カルシウム及びスト
ロンチウムからなる群より選ばれた一種以上の第一の置
換金属原子が含有されており、前記複合酸化物のBサイ
トに、アルミニウム、コバルト、マグネシウム、ニッケ
ル、クロム、銅、鉄、チタン及び亜鉛からなる群より選
ばれる一種以上の第二の置換金属原子が含有されている
ことを特徴とする、請求項2記載の多孔質焼結体。6. The A site of the composite oxide contains two or more kinds of the main metal atoms, and contains one or more first substituted metal atoms selected from the group consisting of calcium and strontium. And that the B site of the composite oxide contains at least one second substituted metal atom selected from the group consisting of aluminum, cobalt, magnesium, nickel, chromium, copper, iron, titanium and zinc. The porous sintered body according to claim 2, which is characterized.
ンチウム、アルミニウム、コバルト、マグネシウム、ニ
ッケル及びクロムからなる群より選ばれる一種以上の置
換金属原子の含有割合が相対的に大きいことを特徴とす
る、請求項1〜6のいずれか一つの項に記載の多孔質焼
結体。7. The content ratio of one or more substitutional metal atoms selected from the group consisting of calcium, strontium, aluminum, cobalt, magnesium, nickel and chromium in the surface layer is relatively large. Item 7. A porous sintered body according to any one of items 1 to 6.
多孔質焼結体からなる耐熱性電極を有する、発電用品。8. A power-generating article having a heat-resistant electrode made of the porous sintered body according to claim 1.
り、前記耐熱性電極が、固体電解質型燃料電池の空気極
である、請求項8記載の発電用品。9. The power generation article according to claim 8, wherein the power generation article is a solid oxide fuel cell, and the heat-resistant electrode is an air electrode of the solid electrolyte fuel cell.
多孔質焼結体素材であって、前記複合酸化物のAサイト
に、希土類原子及びイットリウムからなる群より選ばれ
た一種以上の主金属原子が含有されており、前記複合酸
化物のBサイトにマンガンが含有されている多孔質焼結
体素材を製造し、この多孔質焼結体素材を、カルシウ
ム、ストロンチウム、アルミニウム、コバルト、マグネ
シウム、ニッケル、クロム、銅、鉄、チタン及び亜鉛か
らなる群より選ばれる一種以上の置換金属原子の化合物
を含有する液体中に浸漬してこの液体を前記多孔質焼結
体素材の気孔の内部に付着させ、前記気孔内にこの化合
物を析出させ、次いでこの多孔質焼結体素材を熱処理す
ることによって、多孔質焼結体の気孔の表面の近傍に、
前記置換金属原子の含有割合が相対的に高い表面層を形
成することを特徴とする、多孔質焼結体の製造方法。10. A porous sintered body material comprising a perovskite type complex oxide, wherein at least one main metal atom selected from the group consisting of rare earth atoms and yttrium is present at the A site of the complex oxide. A porous sintered body material containing B, which contains manganese at the B site of the composite oxide, is manufactured, and the porous sintered body material is used to produce calcium, strontium, aluminum, cobalt, magnesium, nickel, Chromium, copper, iron, titanium and zinc are immersed in a liquid containing a compound of one or more substituted metal atoms selected from the group consisting of zinc and the liquid is made to adhere to the inside of the pores of the porous sintered body material. By depositing this compound in the pores and then heat-treating this porous sintered body material, in the vicinity of the surface of the pores of the porous sintered body,
A method for producing a porous sintered body, which comprises forming a surface layer having a relatively high content ratio of the substituted metal atom.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6083713A JPH07277850A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Porous sintered body, article for power generation and production of porous sintered body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6083713A JPH07277850A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Porous sintered body, article for power generation and production of porous sintered body |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07277850A true JPH07277850A (en) | 1995-10-24 |
Family
ID=13810152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6083713A Withdrawn JPH07277850A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Porous sintered body, article for power generation and production of porous sintered body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07277850A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009249264A (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Sintered body and thermoelectric conversion material |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP6083713A patent/JPH07277850A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009249264A (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Sintered body and thermoelectric conversion material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | Electrode properties of Sr doped La2CuO4 as new cathode material for intermediate-temperature SOFCs | |
EP0476808B1 (en) | Process for producing a composite body and use in a solid oxide fuel cell | |
EP0497542A1 (en) | Method for producing lanthanum chromite film and method for producing interconnector for solid electrolyte type fuel cells | |
EP1951638A2 (en) | Novel cathode and electrolyte materials for solid oxide fuel cells and ion transport membranes | |
WO1997032349A1 (en) | Low cost stable air electrode material for high temperature solid oxide electrolyte electrochemical cells | |
CA2427738A1 (en) | Conductive material comprising at least two phases | |
JP2004513867A5 (en) | ||
JP2846567B2 (en) | Porous sintered body and solid oxide fuel cell | |
JP3786402B2 (en) | Method for introducing electrode active oxide into air electrode for solid oxide fuel cell | |
JP2009037872A (en) | Ceramic powder, lamination member of air electrode and electrolytic layer of intermediate-temperature operating solid-oxide fuel cell using the powder, and method of manufacturing the member | |
CN112186201B (en) | Metal oxide cathode material, composite cathode material and battery | |
JP3871903B2 (en) | Method for introducing electrode active oxide into fuel electrode for solid oxide fuel cell | |
JP4524791B2 (en) | Solid oxide fuel cell | |
JPH08259346A (en) | Porous sintered compact and its production | |
JPH07237905A (en) | Preparation of combined metallic oxide, preparation of electrode for fuel cell and electrode for fuel cell | |
KR102554185B1 (en) | Perovskite cathode with nanostructure, and method for manufacturing the same | |
JPH07267748A (en) | Porous sintered compact and its production | |
JPH06124721A (en) | Operation method for generating device | |
KR102399154B1 (en) | Cathode material for solid oxide fuel cell containing layered perovskite substituted with Co and Ti, and cathode for solid oxide fuel cells including the same | |
JP3342541B2 (en) | Solid oxide fuel cell | |
JPH07277850A (en) | Porous sintered body, article for power generation and production of porous sintered body | |
JPH07267749A (en) | Porous sintered body and solid electrolyte type fuel cell using the same | |
JPH07277849A (en) | Porous sintered compact, heat resistant electrode and solid electrolyte type fuel cell | |
JPH08130029A (en) | Solid electrolyte fuel cell and its manufacture | |
US9236615B2 (en) | Methods for using novel cathode and electrolyte materials for solid oxide fuel cells and ion transport membranes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010605 |