[發(fā)明專利]電化學電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880002906.3
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN111406336B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 大森誠;藤崎真司;龍崇
• 申請（專利權(quán)）人: 日本礙子株式會社
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M8/1213;H01M8/1246;H01M8/1253
• 代理公司: 北京旭知行專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11432
• 代理人: 王軼;鄭雪娜

燃料電池(10)具備燃料極(20)、空氣極(50)和固體電解質(zhì)層(30)。空氣極(50)包含距固體電解質(zhì)層(30)側(cè)的表面(50S)在3μm以內(nèi)的第一區(qū)域(51)。第一區(qū)域(51)含有由鈣鈦礦型氧化物構(gòu)成的主相和由SrSO₄以及(Co，F(xiàn)e)₃O₄構(gòu)成的第二相，所述鈣鈦礦型氧化物由通式ABO₃表示、并且在A位點包含La和Sr中的至少一者。第二相在第一區(qū)域(51)的截面中的面積占有率為10.5％以下。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電化學電池。

背景技術(shù)

近年來，從環(huán)境問題和能量資源的有效利用的觀點出發(fā)，作為電化學電池的一種的燃料電池受到關(guān)注。燃料電池一般具有燃料極、空氣極、和配置于燃料極及空氣極之間的固體電解質(zhì)層。

空氣極例如由(La,Sr)(Co,Fe)O₃(鑭鍶鈷鐵酸鹽)等鈣鈦礦型氧化物構(gòu)成(例如參照專利文獻1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-32132號公報

發(fā)明內(nèi)容

然而，在反復(fù)進行發(fā)電時，燃料電池的輸出有時會下降。本發(fā)明人新發(fā)現(xiàn)，輸出下降的原因之一是由空氣極劣化所導(dǎo)致的，該空氣極的劣化與被導(dǎo)入至空氣極中的固體電解質(zhì)層側(cè)的區(qū)域的SrSO₄以及(Co，F(xiàn)e)₃O₄的總比例存在關(guān)聯(lián)。

本發(fā)明是基于這種新的見解而完成的，其目的在于提供一種能夠抑制輸出下降的電化學電池。

本發(fā)明的電化學電池具備燃料極、空氣極、和配置于燃料極與空氣極之間的固體電解質(zhì)層。空氣極包含距固體電解質(zhì)層側(cè)的表面在3μm以內(nèi)的固體電解質(zhì)層側(cè)區(qū)域。固體電解質(zhì)層側(cè)區(qū)域含有由鈣鈦礦型氧化物構(gòu)成的主相和由SrSO₄以及(Co，F(xiàn)e)₃O₄構(gòu)成的第二相，所述鈣鈦礦型氧化物由通式ABO₃表示、并且在A位點包含La和Sr中的至少一者。固體電解質(zhì)層側(cè)區(qū)域中包含的(Co，F(xiàn)e)₃O₄含有Co和Fe。第二相在固體電解質(zhì)層側(cè)區(qū)域的截面中的面積占有率為10.5％以下。

根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種能夠抑制輸出下降的電化學電池。

附圖說明

圖1是表示燃料電池的構(gòu)成的截面圖。

具體實施方式

(燃料電池10的構(gòu)成)

關(guān)于燃料電池10的構(gòu)成，一邊參照附圖一邊進行說明。燃料電池10是所謂的固體氧化物型燃料電池(SOFC：Solid Oxide Fuel Cell)。燃料電池10可以采用縱向條紋型、橫向條紋型、燃料極支撐型、電解質(zhì)平板型或圓筒型等形態(tài)。

燃料電池10具備燃料極20、固體電解質(zhì)層30、阻隔層40以及空氣極50。

燃料極20作為燃料電池10的陽極而發(fā)揮功能。如圖1所示，燃料極20具有燃料極集電層21和燃料極活性層22。

燃料極集電層21為透氣性優(yōu)異的多孔質(zhì)體。作為構(gòu)成燃料極集電層21的材料，可以使用目前SOFC的燃料極集電層中所使用的材料，可以舉出例如：NiO(氧化鎳)-8YSZ(利用8mol％的氧化釔進行了穩(wěn)定化的氧化鋯)、NiO-Y₂O₃(氧化釔)。燃料極集電層21包含NiO的情況下，在燃料電池10的工作中NiO的至少一部分可以被還原為Ni。例如可以使燃料極集電層21的厚度為0.1mm～5.0mm。