JPH06502272A - 気体のための少なくとも１個の入り口及び１個の出口開口部を備えた電気化学セルのための中空電極及びそのような電極を含む電気化学セル - 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】 気体のための少なくとも１個の入り口及び１個の出口開口部を備えた電気化学セ ルのための中空電極及びそのような電極を含む電気化学セル本発明は気体のため の少なくとも１個の入り口及び１＠の出口開口部を備えた電気化学セルのための 中空電極及びそのような電極を含む電気化学セルに関する。

そのような電極及びそのようなセルはフランス特許明細書筒Ｌ４０３．７２９号 により開示されており、該特許は燃料電池における固体電解質の利用、及び自由 な素子（ｌｏｏｓｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ）の積み重ね及び積み重ねにおける該素子 の保持（ｈｏｌｄｉｎｇ）につき記載している。ｆｐ、料電池は金属素子の自由 な積み重ねを含み、中空電極は多孔性であり気密性ではない。中空電極は活性金 属から作られ、各電極に種ヤの材料が用いられる。電極間に連結部分は存在せず 、電解質薄層が用いられる。

米国特許明細書筒４．４６９．５８０号は、電極が金属枠上に乗せられている中 空電極を開示しており、この場合電極は液体電解質と共に用いられる。

ドイツ特許出願第６５．０５０７５号は、電極が内部に強化手段を備えており、 気体入りロバイブを有する中空円板形電極を開示しているっ電極の形は多角形で あることもできるっさらに欧す叶１許明細書第５０．７１７号支び欧州特許出願 筒２８５ここて電極が、外側が気密性である無機（セラミック）材料から作られ ており、外側に混合伝導性である自身と同一の材料の気密層を備えていることを 特徴とする、前文中に記載した種類の中空電極を見いだした。

本発明の電極は陰極又は陽極であることができる。気密性は、気体に対する透過 性が非常に低く、空気を透過しない層を意味すると理解される。

水素は浸透力が非常に強いが、非常に少量の水素しか通過できない層も運転に許 容しうる。陰極の場合、少量の気体が外側を通って浸透できる構造は一般に許容 でき、いくらかの水素が漏れても陽極でさえ利用できるう 欧州特許第０．０６３．８０７号は、異なる熱膨張率に関する膨張の問題の存在 につき述べている。

電気化学セルは、電解質及び連結部分と共に本発明の中空電極を積み重ねること により容易に形成することができるう気密層のために、気体は逃げることができ ず、種々のセル成分の熱膨張率の差を吸収する複雑な技術的解答を必要としない 。該セルの素子は互いに自由に動くことができ、そのため熱膨張の分野における 多くの問題が取り除かれる。現在の平板モデルより有利な池の点は以下であるａ ）電極と電解質及び連結部分がすべて１種類の材料から作られており、それらの 接着の、必要がないので、中間音の形成などの種々の材料間の接着に関連する問 題が避けられる。

ｂ）セル及びセルの積み重ねは漏れを起こしにくい。

ｅ）セルを容易に積み重ねることができる；ｆ）電極成分の形及びその気密性の ために、反応気体の入り口及び出口バイブを容易に取り付けることができる；ｇ ）反応気体に関する熱力学的向流原理（ｃｏｕｎｔｅｒｃｕｒｒｅｎｔ　ｐｒｉ ｎｃｉｐｌｅ）を容易に用いることができる；ｈ）素子に欠陥が生じた場合、そ れを容易に置換することができ、これは運転設備においても行うことができる； １）１１極素子を、製造しながら個別に容易に試験することができる：ｊ）電解 質及び電気連結部分は気密性である必要がない。

ｋ）各電極に１種類のみの材料が必要なので、電極の製造が容易であるｌ）セル を比較的低温で運転することができる：ｍ）これらのすべての利、屯から運転の 信頼度が大きくなる；ｎ）必要な場合、リホーミング過程を触媒活性中空陽極で 単離することができる。

０）電解質及び連結部分が必ずしも気密性でなくても良いので、それらはさらに 非常に薄いことが可能である。

ｐ）電解質及び連結層がより薄い結果として電力損失がより低くなるう育ｆＣ１ な具体化に従い、電極は平板−型の構造であり、上部及び底部が平らである。こ の構造は電極を容易に積み重ねることができるという利点を有する。

池の有利な具体化に従い、中空の空間を多孔性内部構造で満たす。そＬａ、−、 Ｓｒ、〜ｆｎ０３−ｙ、 Ｌ　ａ　、、Ｓ　ｒ　、Ｃｏ　ｏ３．ｒ、］　（Ｔｂ、Ｇｄ１−．）　２Ｚｒｚ ｏ３−ｙ、ｃｏ、−１Ｔｂｔ０３４ｙである。

１　陽極は無機材料、例えば（ＣｅＯ）ｌ−Ｘ　（Ｌａｓｔ　５）ｘ及び（Ｃｅ ０２）＋−−（ＹＯ＋　ｓ）−などのセラミックから、あるいはＴｊ、Ｍｎ。

Ｌ　Ｆｅ５Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉｐ、ＣｒＯ２、Ｃｏ　Ｏ，Ｆ　ｅ　ｚｏ３． ８元ＴｌＯ２、Ｖ２Ｏ３、ＶＯ□及びＮｉＯ／Ｎ＋などの金属又は金属酸化物か ら製造する。

本発明のセルの使用において、金属及び金属酸化物は粒子がセラミック相に分散 されているか、又は用いられるセラミック素子が、粒子が互いに十分に接触する ような方法で充填された粗い粉末で満たされていることを意味する。

電気化学セル、特に燃料電池は、該電極から通常の方法で製造することができる 。

そのようなセルは本発明の電極と他の電極を交互に含むことができる。

明らかに本発明の陽極と陰極を交互に用いるのが特に有利である。

電気化学セルは、いわゆる再生燃料電池及びより普通の燃料電池を含む。そのよ うな電池では燃料の変換及び再変換を行うことができる。この原理は、いわゆる 水素の節約という魅力的な応用、及び貯蔵の可能性として見られている。（Ｒｏ ｂｅｒｔ　Ｎｏｙｅｓ、Ｎｏｙｅｓ　Ｄａｔａ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｏｎ、Ｐａｒ ｋ　Ｒｉｄｇｅ、Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙ、ＵＳＡ、によるＦｕｅｌ　Ｃｅ１ｌｓ 　ｆｏｒ　ＰｕｂｌｉｃｒｄａｍによるＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｉ　Ｒｅ ａｃｔｏｒｓ。

Ｐａｒｔ　、Ａ、１９８９．４８７及び４８８頁を参照）。

本発明の電極はそのようなセルすべてにおいて用いることができ、後文では燃料 電池に言及して利用を説明する。

従来の平板電極の構築の場合、大きな問題のひとつはセラミック素子の気密封止 である。これは空気と燃料流の分離のために必要であるう本発明の電極の場合、 電極による以上に電解質及び連結部分の気体−村上作用が働く。これらの中空電 極は混合−伝導性材料から形成される。従って電極では電子伝導及び電極反応の 両方がすべての（酸素）イオンの（イオン）伝導と共に起こる。しかし電解質の 電子伝導遮蔽機能が存在し、同様に連結部分のイオン伝導遮蔽作用が存在する。

従って燃料電池素子を積み重ねることができる。素子は本構造に従い互いに動く ことができるので、熱膨張による機械的応力を避けることができる。

本発明の素子を有するセルを図１に示し、そこで１は連結部分であり、２は気体 入り口３及び気体出口４を備えた陰極（カソード）であり、５は固体電解質であ り、６は気体入りロア及び気体出口８を備えた陽極（アノード）である。

本発明の中空電極の構造を図２に示しく陰極を示す）、そこで９は中空空間であ り、それを酸化剤（ここでは気体酸素）が通過する。中空電極（陰極）は固体電 極と接触しており、それは今変は場合により中空電極（陽極）と接触している。

解質の導電性粉末を与えることにより改善することができる。そのような粉末は 熱膨張の間の自由な水平の動きをより容易にもすることができる。

熱応力がないため、燃料電池は熱サイクルの間に漏れが起こりにくい。

その結果材料を使用する場合、より自由な熱膨張に関する選択が可能になる。用 いるすべての材料の熱膨張率が類似でなければならないという必要性はこの場合 重要視されず、従ってより多くの材料を燃料電池素子として用いることができ、 その結果（電子及びイオン的の両方で）高い伝導性及び／又はより優れた触媒性 ならびに池の好ましい性質を利用することができる。

外部酸素が含まれる場合に短絡を避けるために陽極を封止する必要は取り除かれ る。もちろん実際には安全性を考慮してそのような封止をさらに用いることがで きる。これは気密性電極内部の気体流がすべて残り、燃料電池の積み重ねを酸素 含有量の低い雰囲気中におくことになるからである。その中の陰極から漏れる少 量の酸素は、積み重ねの回りに陽極排気ガスを通過することにより除去し去るこ とができる。陽極から水素、−酸化炭素及び他の燃料が漏れている場合、爆発の 危険は実質的に低下し、燃料気体の検出限界は重要性がかなり低くなる。陰極か らの酸素損失が大きすぎる場合、別々の素子の封止は一体性の平板製品の場合よ りかなり容易である。

酸素含有量の低い雰囲気を用いる場合、素子の積み重ねの回りに燃料電池気体を 通過させることが考えられ、その結果必要なら解放陽極を用いることができる。

これに関し、酸素−含有気体を用いる場合のみに気及び気体出口１２（これが解 放側であることができる）を備えた解放電極であり、１３は気体入り口１４及び 気体出口１５を備えた密閉電極である）。

密閉陽極と組み合わせた酸素−含有雰囲気中の解放陰極も原理的に可能である。

素子は導電性及び“潤滑性”粉末、例えば電解質粉末を用いて単に他の上部に置 （ことができる。正しい数のセルが用いられれば、積み重ねに圧力がかかり、平 板間の良い接触を保証することができる。圧力をかけて熱サイクルを繰り返した 結果、素子は安定し、より良い接触が得られる。

中空電極は電極材料から作られた入り口及び出口を備えており、その結果、段構 造を容易に結合することができる。一群の燃料電池からの流出気体がすべての（ 池の）群の燃料電池を通過することさえてき、系の出力を最適化することができ る。これは環境的必要性に注意しながら、例えばより良いエネルギー効率を達成 するため、又は燃料気体の完全な変換を保証するために行うことができる。

構造を特別に適応させることなく空気と燃料の向流原理を用いることができる。

熱力学的観屯から、これは最適変換率及び効率ならびに必要な活性表面がより少 ない比較的清浄な方法を与える。

燃料電池の保守は、一体性／平板製品と比較して非常に簡単である。

保守の場合、又は欠陥が起こった場合は、素子の積み重ねから圧力を除一体性セ ルの積み重ね全体の置換（及びその後のその修復）より有利である。

電解質及び連結部分、ならびにもし必要ならその封正に、平面のための薄−暦法 を用いることができる。しかし電極の壁が気密性のままであり、ある場合には比 較的厚い電極の使用が必要となることに注意しなければならない。しかし全体と して、平板−型製品の圧縮性は失われず、その結果、体積／重量当たりの高い電 力及び体積／重量当たりの高いエネルギーが可能となる。

本発明の製品において、電解質層の気体−村上作用は電極に移される。

その結果かなり薄い電解質層を用いることができるようになり、それは、電解質 の抵抗率が従来の製品における合計電気抵抗率の重要な成分なので重要である（ 図４を参照）。他方、所望の気密性が電極の厚さを増加させる。結局イオン伝導 性が電極に課せられる要求なので、この増加は大きすぎることはできない。従っ て伝導性の問題は、電解質から電極に移る。従って酸素−イオン伝導性が十分に 高い混合−伝導性材料を利用できることが重要である。

原則的に各素子は１種類のみの材料を含み、その結果この場合も熱応力の危険が かなり軽減され、熱サイクルに対する高い抵抗性（熱伝導性）が得られる。１種 類の材料のみを用いるので製造はかなり簡単で、より経済的である。

空気及び燃料気体の両方共、電極の内面と直接接触しているのみである。燃料の 内部リホーミング（ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ）響を受けたりしな い。

特に熱サイクルが起こった場合の漏れに関する信頼性が増す。積み重ねが重い機 械的負荷に耐えることができるように素子を構築することができる。微細な溝を 用いる必要がなく、壁を互いに結合する小担体を用いて中空電極を強化すること ができる。外壁は同一の、しかしこの場合もっと圧縮された材料を含むことがで きる（図５を参照。図中３は気体入り口であり、４は気体出口であり、１６は多 孔性内部構造であり、１７は強化材である。１７は気体分配材及び追加の電流経 路としても働く）っ非常に薄い電解質成分を用いる場合、適したイオン伝導性の ために必要な高温を軽減することができ、その結果セル反応の理論的効率を高く することができる。

本発明の方法から、中空電極が気密性外壁を有し、多孔性内面が優れた混合−伝 導性材料から形成されていることが重要である。そのような中空電極の形成は既 知である。Ｄ、Ｆ、　Ｋｒｏｏｎ　ａｎｄ　Ｊ、ＫＤａｈｍｓ、”Ｆｕｅｌ　Ｃ ｅ１ｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ：ｐａｒｔｌ−、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ　５ｅｑｕｏ ｉａ　５ｏｃｉ！ｔｅ　Ａｎ。

ｎｙｍｅ、Ｌａｕｓａｎｎｅ、Ｓｗｉ　ｔｚｅｒｌａｎｄ　（１９７４）。

４０−４６及び５１頁を参照。

別ケの素子を他の上のひとつへ積み重ねることにより、導電性が低下することが ある。これは素子の表面の平滑性の変動の結果であるうこの問題は該表面を注意 深く研磨することにより軽減することができる。最後に微細な導電性粉末、例え ば電解質材料そのものが導電性表面の有効解質表面の最大利用性は粒径が４マイ クロメーター以下の場合に得られることが知られている（Ｗ、ｖａｎ　Ｇｏｏｌ 、ＩｎｔｅｒｐｈａｓｅＰｈｅｎｏｍｅｎａ　ｉｎ　５ｏｌｉｄ　Ｅｌｅｃｔｒ ｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｅ１ｌｓ、Ｆａｓｔ　Ｔｏｎｉｃ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ 　ｉｎ　５ｏｌｉｄｓ、５ｏｌｉｄ　５ｔａｔｅ　Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ　ａｎｄ 　Ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｎｏｒｔｈ　Ｈｏ１ｌａｎｄ、Ａｍｓｔｅｒｄａｍ　（１９ ７３）、４７７頁）。そのような微粉末の利用の池の利点は、それが熱膨張の間 に動く素子の間の潤滑作用を示す二とである。電気的接触が悪い場合、酸素移動 機構（ｏｘｙｇｅｎ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）も起こるっ酸素 電極反応が電極及び電解質表面間で逆方向に起こり得る。ここで前向きの電極反 応は電解質表面又は３界面上で起こることができる。この場合、電流経路は電解 質材料の表面、又は混合−伝導性粉末を用いた場合粉末中にのみ置かれるであろ う。この方法で電気的接触の損失を部分的に補うことができる。図６を参照。こ こで１８は電極であり、１９は電解質てあり、２０は接触面である。〜ＩＰ、ｖ ａｎ　Ｄｉｊｋ、Ｏｒｄｅｒｉｎｇ、Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉ ｖｉｔｙ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ　Ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｏｆ　Ｃｅｒａｍ ｉｃｓ　ｗｉｔｈ　Ｆｌｕｏｒｉｔｅ　Ｒｅ１ａｔｅｄ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅｓ 、Ｐｈ、Ｄ、ｔｈｅｓｉｓ、Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ ｙ、Ｔｗｅｎｔｅ、ＴｈｅＮｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ　（１９８５’ｌ：気密性中 空電極を用いることにより、すべての電流が（酸素−）イオン電流の形態で電極 の気密性檗を通過することが必要となる。電極材料において優れた電子伝導性の 池に優れたイオン伝導性が必要である。熱本発明の製品において電解質の気体− 封止機能は有り余っているので、イオン伝導性に関する要求のみが残されている 。これは固体電解質の選択に関連する重味を有する。安定化ジルコニウムオキシ ドから作られた電解質の、酸化及び還元両雰囲気中における安定性及び容易に気 体−封止を得られる性質のせいで、他の電解質にほとんど注意がはられれてこな かった。しかし本発明の場合、池の固体電解質も用いることがてきる。

連結部分材料は純粋な電子伝導体でなければならない。２−４モル−％の〜１ｎ をドープしたＣｏＣｒ２Ｏ＜は還元及び酸化側雰囲気中で安定であり、特に適し ているようである。しかしこの材料の導電率はかなり低い。マグネシウム−ドー プＬａＣｒＯ３は導電率が１．０００℃で杓２ｓ　／　ｃ　ｍであり、優れた導 電性を有する連結部分であると思われる。

中空電極の製造は既知であり、これに関してり、Ｆ、Ｋｒｏｏｎ　ａｎｄ　Ｊ、 に、Ｄａｈｍｓ、Ｆｕｅｌ　Ｃｅ１ｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ：ｐａｒｔ　２． Ｅｌｓｅｖｉｅｒｓ　５ｅｑｕｏｉａ　Ｓ、、Ａ、。

Ｌａｕｓａｎｎｅ、Ｓｗｉ　ｔｚｅｒｌａｎｄ　（１９７４）、７６−７９頁を 参叩することができる。これは、電極本体を通じて多孔性の程度が異なる（差孔 （ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｐｏｒｏｓｉｔｙ））電極の製造法を開示してい る。本発明の１！極の場合、図３を参照する。

電解質／連結部分は、既知の方法で形成することができる。セラミンクナオ料の 平板を形成する従来の技術、例えば圧延を用いることができる。

板が平らてあり、圧縮されており、亀裂を示さないという注意を払わなければな らない。これは電気化学的短絡を防ぐためである。

る電圧がもはや増加しなかったら、正しい大きさの圧力が適用されている。

積み重ねの重量のために、底部の素子の機械的負荷がより重くなるので、積み重 ねを水平に行うのが望ましい。この場合、素子間に自由な粉末が残らないように 注意しなければならない。

熱膨張のために変化しないので、重りを用いることにより力を与えるのが最も良 い。垂直の重力は既知の方法でより容易に水平力に変換することができる。

積み重ねの最後で連結部分はアセンブリー全体のための連結部分として用いられ る。従来の金属ケーブルへの連結は、積み重ねられた空間の内部で行われる。従 って金属ケーブル内の熱勾配を避けることはできない。しかし高い熱伝導率の結 果、過剰の熱応力は避けられる。

温度を選ぶ場合、高温を選ぶ基礎を与える因子及び低温を選ぶ基礎を与える因子 が働いている。以下の因子は高温を選ぶ理由である：ａ）電気抵抗の減少、 ｂ）拡散が増加し、その結果濃度分極が低くなる、Ｃ）内部リホーミングを含む 反応速度の向上、及びその結果活性化分極の低下、 ｄ）Ｂｏｕｄｏ　ｉ　ｒ反応の結果としての炭素付着の減少、ｅ）出口温度の上 昇、及びその結果排気ガスの軌力学的質の向上。

ｂ）低い熱損失、 Ｃ）素子間の中間層形成の結果として電気絶縁が上昇する危険が少ないことであ る。

材料のすべての組み合わせに関して常に適した条件の選択力くなされるであろう っこれに関し、いくつかの臨界効果（例えば中間層の形成）１こついて安全限界 が必要であるという事実に対して注意を払わな（すれ（ｆならない。

電解質 陽極 温度（０Ｃ） 補正書の写しく翻訳文）提出書　（特許法第１８４条の８）１．特許出願の表示 ＰＣＴ／ＮＬ　９１１００１８５ ２、発明の名称 ３、特許出願人 ４、代理人　〒１０７ （１）　補正書の写しく翻訳文）　１通明細書 気体のための少なくとも１個の入り口及び１個の出口開口部を備えた電気化学セ ルのための中空電極及びそのような電極を含む電気化学セル本発明は気体のため の少なくとも１個の入り口及び１個の出口開口部を備えた電気化学セルのための 中空電極及びそのような電極を含む電気化学セルに関する。

そのような電極及びそのようなセルはフランス特許明細書簡１．４０３．７２９ 号に開示されており、該特許は燃料電池における固体電解質の利用、及び自由な 素子（ｌｏｏｓｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ）の積み重ね及び積み重ねにおける該素子の 保持（ｈｏｌｄｉｎｇ）につき記載している。燃料電池は金属素子の自由な積み 重ねを含み、中空電極は多孔性であり気密性ではない。中空電極は活性金属から 作られ、各電極に種々の材料が用いられる。電極間に連結部分は存在せず、電解 １１層が用いられる。

米国特許明細書簡４．４６９．５８０号は、電極が金属枠上に乗せられている中 空電極を開示しており、この場合電極は液体電解質と共に用いられる。

ドイツ特許出願第６５．０５０７５号は、電極が内部に強化手段を備えており、 気体入りロバイブを有する中空円板形電極を開示している。

電極の形は多角形であることもできる。

ここで電極が、外側が気密性である無機（セラミンク）材料から作られており、 該無ＩＩ（セラミック）材料が電子及びイオン伝導性を示すことを特徴とする、 前文中に記載した種類の中空電極を見いだした０本発明の電極は陰極又は陽極で あることができる。気密性は、気体に対する透過性が非常に低く、空気を透過し ない層を意味すると理解される。水素は浸透力が非常に強いが、非常に少量の水 素しか通過てきない層も運転に許容しうる。陰極の場合、少量の気体が外側を通 って浸透できる構造は一般に許容でき、いくらかの水素が漏れても陽極でさえ利 用できろう欧州特許第０．０６３．８０７号は、異なる熱膨張率に関する膨張の 問題の存在につき述べている。

電気化学セル、特に燃料電池は、電解質及び連結部分と共に本発明の中空電極を 積み重ねることにより容易に形成することができるっ気密性外側のために、気体 は逃げることができず、種々のセル成分の熱膨張率の差を吸収する復雑な技術的 解答を必要としない。該セルの素子は互いに自由に動くことができ、そのため熱 膨張の分野における多くの問題が取り除かれる。現在の平板モデルより有利な池 の屯は以下である。

ａ）電極と電解質及び連結部分がすべて１種類の材料から作られており、それら の接着の必要がないので、中間層の形成などの種々の材ｔ４間の接着に関連する 問題が避けられる： ｂ）セル及びセルの積み重ねは漏れを起こしにくい：Ｃ）材１１の選択の自由度 が大きい： ｄ）セル（の積み重ね）を気密性にする必要がない（これはこれまで側面で行わ れてきたと。

ｅ）セルを容易に積み重ねることができる。

「）電極成分の形及びその気密性のために、反応気体の入り０伎び出口バイブを 容易に取り付けることができる。

ｇ）反応気体に関する熱力学的向流原理（ｃｏｕｎｔｅｒｃｕｒｒｅｎｔ　ｐｒ ｉｎｃｉｐｌｅ）を容易に用いることができる：ｈ）素子に欠陥が生じた場合、 それを容易に置換することができ、これは運転設備においても行うことができる ：ｉ）電極素子を、製造しながら個別に容易に試験することができる。

ｊ）電解質及び電気連結部分は気密性である必要がない：ｋ）各電極に１種類の みの材料が必要なので、電極の製造が容易である。

１）セルを比較的低温で運転することができる；ｍ）これらのすべての利点から 運転の信頼度が大きくなる：ｎ）必要な場合、リホーミング過捏を触媒活性中空 陽極で単離することができる。

０）電解質及び連結部分が必ずしも気密性でなくても良いので、それらはさらに 非常に薄いことが可能である。

ｐ）電解質及び連＃＠層がより薄い結果として電力損失がより低くなる。

請求の範囲 １　電極が無機（セラミック）材料から作られており、その外側は気密性であり 、無ｖ１（セラミック）材料が電子及びイオン伝導性の両方を示すことを特徴と する、気体のための少なくとも１＠の入り口及び出口開口部を備えた電気化学セ ルのための中空電極。

２　電極セルが平板−型の構造であり、上部及び下部が平らであることを特徴と する請求の範囲１に記載の電極。

３　中空空間が粗い多孔性の内部構造を含むことを特徴とする請求の範囲１又は ２に記載の電極。

４、カソードが Ｌａ１−ｒｓｒｚ〜１ｎ０５−ｒ、 Ｌａ１−ｇ５ｒ、ｃｏ０３−ｖ から作られていることを特徴とする請求の範囲１−３に記載の電極。

５　アノードがＴｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐ　ｔ、Ｎｉｐ、ＣｒＯ３、Ｃ ｏ　Ｏ，Ｆ　ｅ　２０３、還元ＴｉＯ２、Ｖ２Ｏ３、ＶＯ２及びＮｉｐ／Ｎｉ、 ならびに（Ｃｅ　０２）Ｉ−（Ｌ　ａ　Ｏ＋　ｓ）−及び（ＣｅＯ２）＋−ｔ− （ＹＯ＋　５）ｒなどの金属、金属酸化物又はセラミンク材料から作られている ことを特徴とする請求の範囲１−３に記載の電極。

６．７ノードが（ＣｅＯｚ）＋−ｘ　（Ｌａｓｔ　ｓ）−及び（ｃ　ｅ　０２） 　＋−，−（ＹＯ＋　ｓ）−から作られていることを特徴とする請求の範囲５に 記載の電極っ ７　警蟻の範囲１−６に記載の電極を少なくとも１個含むことを特徴とする電気 化学セル。

８　請求の範囲１−６に記載の電極及び他の平板電極を交互に含むことを特徴と する電気化学セル。

９、請求の範囲１−６に記載のアノード及びカソードを交互に含むことを特徴と るす電気化学セル。

１０　電極間に導電性粉末が与えであることを特徴とする請求の範囲７−９に記 載の電気化学セル。

１１、−酸化炭素を含むアノードからの排気ガスを素子（１４極）の積み重ねの 回りに通過させる手段を備えていることを特徴とする請求の範囲７−１０に記載 の電気化学セル。

１２、燃料電池であることを特徴とする請求の範囲７−１１に記載の電気化学セ ル。

国際調査報告　６ｒＴ／ｋｌ＋　０１／１１ｎ１％、　、　、、　ＰＣＴ／ＮＬ 　９１１００１８６フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ＩＴ、　ＬＵ、　ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ（ＢＦ 、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ、ＴＧ ）、ＡＴ、ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，Ｃ３，ＤＥ、　ＤＫ 。

ＥＳ、ＦＩ、　ＧＢ、　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、　ＬＵ、ＭＣ，Ｍ Ｇ、？ＶｆＮ、ＭＷ、ＮＬ、Ｎｏ、ＰＬ、ＲＯ、ＳＤ、ＳＥ、ＳＵ、　ＵＳ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．電極が無機（セラミック）材料から作られており、その外側に気密層を備え ており、無機（セラミック）材料が混合伝導性であることを特徴とする、気体の ための少なくとも１個の入り口及び出口開口部を備えた電気化学セルのための中 空電極。
2. ２．電極セルが平板一型の構造であり、上部及び下部が平らであることを特徴と する、請求の範囲１に記載の電極。
3. ３．中空空間が粗い多孔性の内部構造を含むことを特徴とする、請求の範囲１又 は２に記載の電極。
4. ４．カソードが Ｌａ１−ｘＳｒｘＭｎＯ３＋ｙ、 Ｌａ１−ｘＳｒｘＣｏＯ３＋ｙ から作られていることを特徴とする請求の範囲１−３に記載の電極。
5. ５．アノードがＴｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、ＮｉＯ、ＣｒＯ３、Ｃｏ Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、還元ＴｉＯ２、Ｖ２Ｏ３、ＶＯ２及びＮｉＯ／Ｎｉ、ならびに （ＣｅＯ２）１−ｘ−（ＬａＯ１５）ｘ及び（ＣｅＯ２）１−ｘ−（ＹＯ１５） ｘなどの金属、金属酸化物又はセラミック材料から作られていることを特徴とす る、請求の範囲１−３に記載の電極。
6. ６．アノードが（ＣｅＯ２）１−ｘ−（ＬａＯ１５）ｘ及び（ＣｅＯ２）１−ｘ −（ＹＯ１５）ｘから作られていることを特徴とする、請求の範囲５に記載の電 極。
7. ７．請求の範囲１−６に記載の電極を少なくとも１個含むことを特徴とする電気 化学セル。
8. ８．請求の範囲１−６に記載の電極及び他の平板電極を交互に含むことを特徴と する電気化学セル。
9. ９．請求の範囲１−６に記載のアノード及びカソードを交互に含むことを特徴と るす電気化学セル。
10. １０．電極間に導電性粉末が与えてあることを特徴とする、請求の範囲７−９に 記載の電気化学セル。
11. １１．一酸化炭素を含むアノードからの排気ガスを素子（電極）の積み重ねの回 りに通過させる手段を備えていることを特徴とする、請求の範囲７−１０に記載 の電気化学セル。
12. １２．燃料電池であることを特徴とする、請求の範囲７−１１に記載の電気化学 セル。