[發明專利]電化學電池

在審

• 申請號: 202080000975.8
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN113330613A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 藤崎真司;龍崇;大森誠
• 申請（專利權）人: 日本礙子株式會社
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M8/12
• 代理公司: 北京旭知行專利代理事務所(普通合伙) 11432
• 代理人: 王軼;鄭雪娜

提供一種燃料電池(100)，其具備：燃料極(110)；空氣極(130)，其含有由通式ABO₃表示、并且在A位點包含La及Sr的鈣鈦礦型氧化物作為主成分；以及固體電解質層(120)，其配置在燃料極(120)與空氣極(130)之間。空氣極(130)具有：位于與固體電解質層(120)相反一側的第一部分(130a)、和位于固體電解質層(120)側的第二部分(130b)。第一部分(130a)中的由俄歇電子能譜分析檢測得到的La濃度相對于Sr濃度的第一比(Qa)為：第二部分(130b)中的由俄歇電子能譜分析檢測得到的La濃度相對于Sr濃度的第二比(Qb)的1.1倍以上。

技術領域

本發明涉及電化學電池。

背景技術

近年來，從環境問題以及能源的有效利用的觀點出發，作為電化學電池之一的燃料電池備受關注。燃料電池通常具有：燃料極、空氣極、以及配置在燃料極與空氣極之間的固體電解質層。

空氣極優選為由通式ABO₃表示且在A位點包含La(鑭)和Sr(鍶)的鈣鈦礦型氧化物(例如參見專利文獻1)。作為這樣的鈣鈦礦型氧化物，可以舉出例如(La,Sr)(Co,Fe)O₃、(La,Sr)FeO₃、(La,Sr)CoO₃、(La,Sr)MnO₃等。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-32132號公報

發明內容

然而，在重復發電期間，燃料電池的輸出功率有時會下降。本發明人得到了以下新的見解，即，輸出功率下降是由空氣極劣化所引起的，該空氣極劣化的一個原因是空氣極中所含的La與B(硼)形成化合物。需要說明的是，B是從支撐燃料電池的支撐部等周邊部件飛來空氣極的。

本發明的目的在于提供一種能夠抑制輸出功率下降的電化學電池。

本發明所涉及的電化學電池具備：燃料極；空氣極，其含有由通式ABO₃表示、并且在A位點包含La及Sr的鈣鈦礦型氧化物作為主成分；以及固體電解質層，其配置在燃料極與空氣極之間。空氣極具有：位于與固體電解質層相反一側的第一部分、和位于固體電解質層側的第二部分。第一部分中由俄歇電子能譜分析檢測得到的La濃度相對于Sr濃度的第一比為：第二部分中由俄歇電子能譜分析檢測得到的La濃度相對于Sr濃度的第二比的1.1倍以上。

發明效果

根據本發明，可以提供能夠抑制輸出功率下降的電化學電池。

附圖說明

圖1是示出實施方式的燃料電池的構成的立體圖。

具體實施方式

(燃料電池10的構成)

作為本實施方式的電化學電池的一例，對燃料電池100的構成參照附圖進行說明。圖1是燃料電池100的立體圖。

燃料電池100是所謂的固體氧化物型燃料電池(SOFC：Solid Oxide Fuel Cell)。燃料電池100可采用縱向條紋型、橫向條紋型、平板型或圓筒型等各種形態。

燃料電池100具備燃料極110、固體電解質層120以及空氣極130。燃料電池100的形狀沒有特別限制，例如能夠形成為一邊的長度為10～300mm的正方形或長方形的板狀。

在燃料電池100中，通過向燃料極110供給燃料氣體(例如氫)，向空氣極130供給氧化劑氣體(例如空氣)，從而基于下述化學反應式(1)及(2)進行發電。

(1/2)·O₂+2e^-→O^2- (在空氣極130)…(1)