WO2010007722A1 - インターコネクタ用材料、セル間分離構造体および固体電解質形燃料電池 - Google Patents

インターコネクタ用材料、セル間分離構造体および固体電解質形燃料電池 Download PDF

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高田和英
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Definitions

  • the present invention relates to an interconnector material, an inter-cell separation structure formed using the interconnector material, and a solid electrolyte fuel cell including the inter-cell isolation structure.
  • a flat-plate solid electrolyte fuel cell (also referred to as a solid oxide fuel cell (SOFC)) is a power generation element composed of an anode (negative electrode, fuel electrode), a solid electrolyte, and a cathode (positive electrode, air electrode).
  • SOFC solid oxide fuel cell
  • a plurality of flat cells and an interconnector also referred to as a separator disposed between the plurality of cells.
  • the interconnector electrically connects a plurality of cells in series with each other, and specifically separates fuel supplied to each of the plurality of cells, and specifically, fuel as anode gas supplied to the anode. It arrange
  • separate gas for example, hydrogen
  • oxidant gas for example, air
  • the interconnector must be chemically stable in a high temperature environment of 800 ° C. to 1000 ° C., which is the operating temperature of the solid oxide fuel cell, and in any of an oxidizing atmosphere and a reducing atmosphere.
  • the interconnector material is preferably a material that has high conductivity and can reduce ohmic loss (IR loss).
  • the interconnector is conventionally formed from a heat-resistant metal material or a conductive ceramic material such as lanthanum chromite (LaCrO 3 ).
  • a conductive ceramic material such as lanthanum chromite (LaCrO 3 ).
  • a member that fulfills the functions of electrical connection and gas separation can be formed from a single type of material.
  • a dense ceramic body such as lanthanum chromite having a perovskite structure doped with Sr, Ca, Mg or the like is used as an interconnector material.
  • Patent Document 1 a composition formula La 1-x Ca x Cr is used as a lanthanum chromite raw material powder for forming a separator.
  • the main component is a composition represented by 1-yO 3 (the values of x and y satisfy 0 ⁇ x ⁇ 0.4, 0 ⁇ y ⁇ 0.05, y ⁇ x).
  • chromium can be deficient and the amount of evaporation of chromium can be reduced to improve the sinterability. Therefore, it becomes possible to realize a separator with excellent airtightness, and the oxidation-reduction atmosphere required as a separator.
  • Patent Document 1 describes that chemical stability, high electron conductivity, and the like can be obtained.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-52725
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-52725
  • the composition formula Sr 1-x La x TiO 3 (the value of x is 0 ⁇ x ⁇
  • a composition having a composition represented by (3) as a main component has been proposed.
  • composition A composition represented by the formula (La 1-x Sr x ) (Fe 1-y Ti y ) O 3 (the values of x and y satisfy 0 ⁇ x ⁇ 0.1 and 0 ⁇ y ⁇ 0.5) Has been proposed.
  • Lanthanum chromite has a high sintering temperature, and when used to form an interconnector, it is difficult to sinter (co-sinter) integrally with other materials forming the fuel electrode, solid electrolyte, and air electrode. Therefore, the production efficiency of the solid oxide fuel cell is deteriorated and the production cost is increased.
  • lanthanum chromite when used to form an interconnector, lanthanum chromite is highly reactive with lanthanum manganite ((La, Sr) MnO 3 ), which is a material for forming an air electrode, and Cr and Mn. Since interdiffusion occurs between them, there is a problem that the decomposition reaction is accelerated.
  • the Sr-based lanthanum chromite needs to be sintered at a high temperature of 1600 ° C. or higher in order to be densified. At this temperature, high electrode characteristics cannot be obtained because pores existing in the air electrode and the fuel electrode disappear or ion diffusion becomes significant in the material forming the air electrode and the fuel electrode.
  • the Ca-based lanthanum chromite proposed in Patent Document 1 can be densified by sintering at a low temperature of about 1300 ° C., but because it is sintered by liquid phase sintering, ion diffusion occurs, Since the reactivity becomes high, it cannot be co-sintered with other materials forming the fuel electrode, solid electrolyte, and air electrode.
  • Lanthanum chromite is an environmental problem because, for example, SrCrO 4 or CaCrO 4 is produced as a hexavalent chromium compound during production.
  • the (Sr, La) TiO 3 ceramic composition proposed in Patent Document 2 has a small electrical conductivity of about 0.001 S / cm in air at a temperature of 900 ° C., which is not preferable as an interconnector material. .
  • the (La, Sr) (Fe, Ti) O 3 -based ceramic composition proposed in Patent Document 3 has a high resistivity at a temperature of 1000 ° C., that is, a low electrical conductivity, which is not preferable as an interconnector material. .
  • an object of the present invention is to be chemically stable in both the oxidizing atmosphere and the reducing atmosphere, to have a high electron conductivity (conductivity), a low ionic conductivity, and a composition containing no Cr. It is an object to provide an interconnector material capable of lowering the sintering temperature, an inter-cell separation structure formed using the same, and a solid oxide fuel cell including the same.
  • An interconnector material according to the present invention is disposed between a plurality of cells each composed of an anode layer, a solid electrolyte layer, and a cathode layer, which are sequentially stacked in a solid oxide fuel cell.
  • the main component is a ceramic composition represented by
  • the interconnector material of the present invention is mainly composed of the ceramic composition having the above-mentioned limited composition, it is chemically stable in both an oxidizing atmosphere and a reducing atmosphere, and has an ionic conductivity. It is very small and has high electron conductivity (conductivity), and the sintering temperature can be lowered to about 1300 to 1400 ° C.
  • the interconnector material of the present invention has a ceramic composition represented by the composition formula La (Fe 1-x Al x ) O 3 (where x represents a molar ratio and satisfies 0.1 ⁇ x ⁇ 0.3). It is preferable to have an article as a main component.
  • a chemically stable material can be obtained even in a reducing atmosphere at a high temperature of 1000 ° C., and the electron conductivity (conductivity) should be increased. Can do.
  • the inter-cell separation structure is an inter-cell separation arranged between a plurality of cells each composed of an anode layer, a solid electrolyte layer, and a cathode layer, which are sequentially stacked in a solid oxide fuel cell.
  • the inter-cell separation structure is an electrical insulator that separates an anode gas and a cathode gas supplied to each of a plurality of cells, and is formed in the electrical insulator, and the plurality of cells are mutually connected.
  • An electrical conductor electrically connected to the electrical insulator, the electrical insulator and the electrical conductor are formed by co-sintering, and the electrical conductor is formed of an interconnector material having the above-described characteristics. preferable.
  • the cells are chemically stable in a high temperature environment of 800 ° C. to 1000 ° C., which is the operating temperature of the solid oxide fuel cell, and in both the oxidizing atmosphere and the reducing atmosphere.
  • the separation structure can be obtained by co-sintering at a low temperature of about 1300 to 1400 ° C.
  • a part of the electrical conductor may be formed from an interconnector material having the above characteristics.
  • the portion formed from the interconnector material is formed on the anode layer or cathode layer side, and may be formed so as to be in contact with the anode gas or the cathode gas, or formed in the intermediate portion of the electric conductor. May be.
  • the inter-cell separation structure By configuring in this way, by reducing the portion formed from the interconnector material having the above characteristics, which is a dense portion that does not transmit gas, the inter-cell separation structure can be manufactured (co-sintering). And thermal stress generated during operation of the solid oxide fuel cell can be alleviated.
  • a material having a smaller electrical resistance than the interconnector material having the above characteristics can be selected and used as the material constituting the path through which electrons flow in the electrical conductor.
  • a solid electrolyte fuel cell according to one aspect of the present invention is disposed between a plurality of cells each composed of an anode layer, a solid electrolyte layer, and a cathode layer, each of which is sequentially stacked. And an inter-cell separation structure having the above-described characteristics.
  • the cells are chemically stable in a high temperature environment of 800 ° C. to 1000 ° C., which is the operating temperature of the solid oxide fuel cell, and in both the oxidizing atmosphere and the reducing atmosphere.
  • a solid oxide fuel cell having a separation structure can be obtained.
  • an insulating layer is not formed at the bonding interface between the interconnector and the air electrode, and the interface with good air electrode bonding properties can be obtained.
  • a solid oxide fuel cell having a connector can be obtained.
  • a solid oxide fuel cell according to another aspect of the present invention is disposed between a plurality of cells each composed of an anode layer, a solid electrolyte layer, and a cathode layer, each of which is sequentially stacked.
  • a material for an interconnector comprising as a main component a ceramic composition represented by the composition formula La (Fe 1-x Al x ) O 3 (where x represents a molar ratio and satisfies 0 ⁇ x ⁇ 0.5) And an inter-cell isolation structure including at least a conductor layer formed from the above.
  • a solid oxide fuel cell having an inter-cell separation structure including a conductor layer that can be lowered to about ⁇ 1400 ° C. can be obtained.
  • the anode layer contains nickel, an intermediate layer is formed between the conductor layer and the anode layer, and the intermediate layer is made of strontium, calcium and barium. It is preferably made of a titanium-based perovskite oxide containing at least one element selected from the group consisting of
  • the conductor layer formed of the interconnector material composed mainly of the ceramic composition represented by the above is formed by co-sintering, Fe and anode layer included in the interconnector material described above are included in the anode layer.
  • the high resistance phase can be prevented from being generated at the bonding interface between the conductor layer and the anode layer.
  • the electrical connection between the anode layer containing nickel and the conductor layer in the inter-cell separation structure can be improved.
  • a plurality of cells and an inter-cell separation structure can be formed by co-sintering by configuring as described above.
  • the intermediate layer preferably has pores.
  • the cell structure since it is not necessary to densify the intermediate layer, the cell structure can be easily manufactured.
  • the titanium-based perovskite oxide is A 1-x B x Ti 1-y C y O 3 (where A is Sr, Ca and Ba). At least one selected from the group consisting of: B is a rare earth element, C is Nb or Ta, x and y are molar ratios, and 0 ⁇ x ⁇ 0.5 and 0 ⁇ y ⁇ 0.5 are satisfied) It is preferable that it is perovskite oxide represented by these.
  • B is preferably La or Y.
  • both the oxidizing atmosphere and the reducing atmosphere are chemically stable, have low ionic conductivity, high electronic conductivity (conductivity), and about 1300 to 1400 ° C.
  • An interconnector material that can be densified at a low temperature can be obtained. Also, by using this interconnector material, it is chemically stable in a high temperature environment of 800 ° C to 1000 ° C, which is the operating temperature of a solid oxide fuel cell, and in both oxidizing and reducing atmospheres. It is possible to obtain an inter-cell separation structure and a solid oxide fuel cell including the same.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing each member constituting a flat solid electrolyte fuel cell as an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a flat solid electrolyte fuel cell as one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing each member constituting a flat solid electrolyte fuel cell in an exploded manner as another embodiment of the present invention and as a sample produced in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a flat solid electrolyte fuel cell as another embodiment of the present invention and as a sample manufactured in one embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows typically the cross section of a flat solid electrolyte form fuel cell as one example in which a part of electric conductor was formed from the material for interconnectors of this invention.
  • the inventor of the present application is arranged between a plurality of cells each composed of an anode layer, a solid electrolyte layer, and a cathode layer, which are sequentially stacked, in a solid oxide fuel cell, and the plurality of cells are electrically connected to each other in series.
  • a material for an interconnector to be connected to a metal which is chemically stable in both an oxidizing atmosphere and a reducing atmosphere, has high electron conductivity (conductivity), low ionic conductivity, and does not contain Cr.
  • the present inventor has considered from various viewpoints.
  • the inventor of the present application examined the use of a ceramic composition represented by the composition formula La (Fe 1-x Al x ) O 3 as a material for an interconnector of a solid oxide fuel cell.
  • the inventors of the present application have produced ceramic compositions represented by the composition formula La (Fe 1-x Al x ) O 3 at various composition ratios.
  • the ceramic composition represented by the composition formula La (Fe 1-x Al x ) O 3 (x represents a molar ratio)
  • the oxidizing atmosphere and the reducing atmosphere it was found that in any atmosphere, it is chemically stable, has low ionic conductivity, high electronic conductivity (conductivity), and can lower the sintering temperature to about 1300 to 1400 ° C.
  • the ceramic composition represented by the composition formula La (Fe 1-x Al x ) O 3 when 0.1 ⁇ x ⁇ 0.3 is satisfied, it is chemically obtained even in a reducing atmosphere at a high temperature of 1000 ° C. It was found that a stable material can be obtained and the electron conductivity (conductivity) can be further increased.
  • the above-mentioned limited ceramic composition is the main component, so that it is chemically stable in both the oxidizing atmosphere and the reducing atmosphere, and has ion conductivity. Therefore, it is possible to obtain an interconnector material that is very small, has high electron conductivity (conductivity), and can be densified at a low sintering temperature of about 1300 to 1400 ° C. Since the ionic conductivity is very small, the loss due to the back electromotive force can be ignored when the cells are connected. Moreover, since the interconnector material of the present invention can be sintered and densified at 1400 ° C. or lower, the pores of the air electrode can be retained.
  • the inter-cell separation is arranged between a plurality of cells each composed of an anode layer, a solid electrolyte layer, and a cathode layer, which are sequentially stacked.
  • the interconnector material described above can be used as the material of the electrical conductor included in the structure.
  • the inter-cell separation structure is formed in the electrical insulator that separates the anode gas and the cathode gas supplied to each of the plurality of cells, and electrically connects the plurality of cells to each other. It consists of an electrical conductor, and an electrical insulator and an electrical conductor are formed by co-sintering.
  • the electrical conductor By forming the electrical conductor from the interconnector material having the above-described characteristics, it is possible to operate in a high temperature environment of 800 ° C. to 1000 ° C., which is the operating temperature of the solid electrolyte fuel cell, and in an oxidizing atmosphere and a reducing atmosphere. Any cell separation structure that is chemically stable in any of these atmospheres can be obtained by co-sintering at a low temperature of about 1300 to 1400 ° C.
  • a solid oxide fuel cell as one embodiment of the present invention includes a plurality of cells each composed of an anode layer, a solid electrolyte layer, and a cathode layer, which are sequentially stacked, and a plurality of cells.
  • the inter-cell separation structure is disposed, and a plurality of cells and the inter-cell separation structure are formed by co-sintering.
  • the electric conductor constituting a part of the inter-cell separation structure is formed of the interconnector material having the above characteristics, so that the operating temperature of the solid electrolyte fuel cell is a high temperature of 800 ° C. to 1000 ° C.
  • a solid oxide fuel cell having an inter-cell separation structure that is chemically stable in an environment and in any of an oxidizing atmosphere and a reducing atmosphere can be obtained.
  • the interconnector since the interconnector is made of a material whose main component is a perovskite phase, the interconnector can be provided with an interconnector having good bondability with a cathode layer made of a material containing La 1-x Sr x MnO 3 and the like.
  • a solid oxide fuel cell can be obtained in which an insulating layer is not formed at the bonding interface between the connector and the cathode layer. As a result, there is no increase in electrical resistance due to the reaction between the interconnector and the air electrode.
  • the interconnector is made of a material that does not react with zirconia, the interconnector can be bonded to each layer without deteriorating the characteristics of the solid electrolyte layer containing zirconia, the cathode layer, and the anode layer.
  • a solid oxide fuel cell includes a plurality of cells each composed of an anode layer, a solid electrolyte layer, and a cathode layer, which are sequentially stacked, and is disposed between the plurality of cells.
  • interconnectors mainly composed of a ceramic composition represented by the composition formula La (Fe 1-x Al x ) O 3 (where x represents a molar ratio and satisfies 0 ⁇ x ⁇ 0.5)
  • an inter-cell isolation structure including at least a conductor layer formed of a material.
  • a solid oxide fuel cell having an inter-cell separation structure including a conductor layer that can be lowered to about ⁇ 1400 ° C. can be obtained.
  • the anode layer contains nickel, an intermediate layer is formed between the conductor layer and the anode layer, and the intermediate layer is made of strontium, calcium and barium. It is preferably made of a titanium-based perovskite oxide containing at least one element selected from the group consisting of
  • the conductor layer formed of the interconnector material composed mainly of the ceramic composition represented by the above is formed by co-sintering, Fe and anode layer included in the interconnector material described above are included in the anode layer.
  • the high resistance phase can be prevented from being generated at the bonding interface between the conductor layer and the anode layer.
  • the electrical connection between the anode layer containing nickel and the conductor layer in the inter-cell separation structure can be improved.
  • a plurality of cells and an inter-cell separation structure can be formed by co-sintering by configuring as described above.
  • the intermediate layer preferably has pores. In this case, since it is not necessary to densify the intermediate layer, the cell structure can be easily manufactured.
  • the titanium-based perovskite oxide is A 1-x B x Ti 1-y C y O 3 (where A is Sr, Ca and At least one selected from the group consisting of Ba, B is a rare earth element, C is Nb or Ta, x and y are molar ratios, and 0 ⁇ x ⁇ 0.5 and 0 ⁇ y ⁇ 0.5 are satisfied.
  • A is Sr, Ca and At least one selected from the group consisting of Ba
  • B is a rare earth element
  • C is Nb or Ta
  • x and y are molar ratios, and 0 ⁇ x ⁇ 0.5 and 0 ⁇ y ⁇ 0.5 are satisfied.
  • B is preferably La or Y.
  • a solid electrolyte fuel cell 1 includes a fuel electrode layer 11 as an anode layer, a solid electrolyte layer 12, and an air electrode as a cathode layer.
  • a plurality of cells composed of the layer 13 and an inter-cell separation structure disposed between the plurality of cells are provided.
  • the inter-cell separation structure is formed in the support structure 14 including a support structure 14 made of an electrical insulator that separates fuel gas as an anode gas and air as a cathode gas supplied to each of a plurality of cells.
  • an interconnector 15 as an electrical conductor for electrically connecting a plurality of cells to each other.
  • the interconnector 15 is formed using a ceramic composition represented by the composition formula La (Fe 1-x Al x ) O 3 .
  • the solid oxide fuel cell 1 shown in FIG. 5 is a battery having a single cell, and an inter-cell separation structure is disposed on both sides of the cell.
  • a fuel electrode current collecting layer 31 is disposed between the fuel electrode layer 11 and the interconnector 15, and an air electrode current collecting layer 32 is disposed between the air electrode layer 13 and the interconnector 15.
  • the solid oxide fuel cell 1 as one embodiment of the present invention is manufactured as follows.
  • the fuel gas supply path 21 and the air supply path 22 shown in FIG. 4 are formed by drilling with a mechanical puncher. For this purpose, elongated through holes 21a and 22a are formed.
  • the green sheets of the fuel electrode layer 11, the solid electrolyte layer 12, and the air electrode layer 13 are provided with green sheets of the fuel electrode layer 11, the solid electrolyte layer 12, and the air electrode layer 13, respectively. Fitting portions 11a, 12a, and 13a for fitting are formed.
  • the green sheets of the fuel electrode current collecting layer 31 and the air electrode current collecting layer 32 are respectively fitted to the green sheets of the support structure 14 on which the fuel electrode current collecting layer 31 and the air electrode current collecting layer 32 are arranged.
  • the fitting parts 31a and 32a for inserting are formed.
  • the green sheets of the fuel electrode current collecting layer 31 and the air electrode current collecting layer 32 are prepared using the same composition as the material powders of the fuel electrode layer 11 and the air electrode layer 13.
  • the green sheet of the interconnector 15 is formed in the through hole 15a, the fuel electrode layer 11, the solid electrolyte layer 12, and the air are fitted in the fitting portions 11a, 12a, and 13a.
  • the green sheet of the electrode layer 13 and the green sheet of the air electrode current collector layer 32 are fitted into the green sheets of the electrode layer 13 and the fitting portions 31a and 32a.
  • the five green sheets thus obtained are stacked in order as shown in FIG.
  • the stacked ones are crimped by warm isostatic pressing (WIP) at a predetermined pressure and a predetermined temperature for a predetermined time.
  • WIP warm isostatic pressing
  • the pressure-bonded body is degreased within a predetermined temperature range, and then sintered by being held at a predetermined temperature for a predetermined time.
  • the solid oxide fuel cell 1 as one embodiment of the present invention is manufactured.
  • a solid electrolyte fuel cell 1 as another embodiment of the present invention includes a fuel electrode layer 11 as an anode layer, a solid electrolyte layer 12, and air as a cathode layer.
  • a plurality of cells made of the polar layer 13 and an inter-cell separation structure disposed between the plurality of cells are provided.
  • the fuel electrode layer 11 contains nickel.
  • a support structure 14 made of an electrical insulator that separates fuel gas as an anode gas and air as a cathode gas supplied to each of the plurality of cells is formed outside the plurality of cells.
  • the cell separation structure includes an interconnector 15 as an electrical conductor that electrically connects a plurality of cells to each other.
  • the interconnector 15 is formed using a ceramic composition represented by the composition formula La (Fe 1-x Al x ) O 3 .
  • a solid oxide fuel cell 1 shown in FIG. 8 is a battery including a single cell, and an inter-cell separation structure is disposed on both sides of the cell.
  • a fuel electrode current collecting layer 31 is disposed between the fuel electrode layer 11 and the interconnector 15, and an air electrode current collecting layer 32 is disposed between the air electrode layer 13 and the interconnector 15.
  • the fuel electrode current collecting layer 31 and the air electrode current collecting layer 32 are produced using the same composition as the fuel electrode layer 11 and the air electrode layer 13.
  • An intermediate layer 18 is disposed between the interconnector 15 and the fuel electrode layer 11, specifically, between the interconnector 15 and the fuel electrode current collecting layer 31.
  • the intermediate layer 18 includes A 1-x B x Ti 1-y C y O 3 (where A is at least one selected from the group consisting of Sr, Ca and Ba, B is a rare earth element, and C is Nb or Ta , X and y represent molar ratios, and 0 ⁇ x ⁇ 0.5 and 0 ⁇ y ⁇ 0.5 are satisfied), and is formed using a titanium-based perovskite oxide, for example, SrTiO 3 .
  • the interconnector 15 made of the ceramic composition represented by the composition formula La (Fe 1-x Al x ) O 3 , the fuel electrode layer 11 containing nickel, and the fuel electrode current collecting layer 31 are co-sintered.
  • a titanium-based material represented by, for example, SrTiO 3 is interposed between the two.
  • An intermediate layer 18 made of perovskite oxide is disposed.
  • the interconnector 15 has a high conductivity, in other words, a low electrical resistance value, and is densely formed so as not to allow air or fuel gas to pass therethrough.
  • the material forming the intermediate layer 18 may not be dense and may be porous.
  • titanium is interposed between the interconnector 15 made of the ceramic composition represented by the composition formula La (Fe 1-x Al x ) O 3 and the fuel electrode layer 11 and the fuel electrode current collecting layer 31 containing nickel.
  • the arrangement of the intermediate layer 18 made of a perovskite oxide is based on the following knowledge of the inventors.
  • an intermediate layer 18 made of a titanium-based perovskite oxide, for example, SrTiO 3 , whose conductivity (reciprocal of electrical resistance) is increased in a fuel atmosphere a good electrical connection was obtained.
  • a 1-x B x Ti 1-y C y O 3 forming the intermediate layer 18 (where A is at least one selected from the group consisting of Sr, Ca and Ba, B is a rare earth element, C Is a kind of Nb or Ta, x and y are molar ratios and satisfies 0 ⁇ x ⁇ 0.5 and 0 ⁇ y ⁇ 0.5.
  • SrTiO 3 is represented by the composition formula La (Fe 1 the interconnector 15 made of a ceramic composition represented by -x Al x) O 3, because does not form a high-resistance layer may be co-sintered with the fuel electrode layer 11 containing nickel.
  • the solid oxide fuel cell 1 as another embodiment of the present invention is manufactured as follows.
  • the fuel gas supply path 21 and the air supply path 22 shown in FIG. 7 are formed by drilling with a mechanical puncher.
  • elongated through holes 21a and 22a are formed.
  • the green sheets of the support structure 14 on which the fuel electrode layer 11, the solid electrolyte layer 12, and the air electrode layer 13 are arranged are respectively green sheets of the fuel electrode layer 11, the solid electrolyte layer 12, and the air electrode layer 13. Fitting portions 11a, 12a, and 13a for fitting are formed.
  • the green sheets of the fuel electrode current collecting layer 31 and the air electrode current collecting layer 32 are fitted into the green sheets of the support structure 14 on which the fuel electrode current collecting layer 31 and the air electrode current collecting layer 32 are arranged, respectively.
  • the fitting parts 31a and 32a are formed.
  • the green sheets of the fuel electrode current collecting layer 31 and the air electrode current collecting layer 32 are prepared using the same composition as the material powders of the fuel electrode layer 11 and the air electrode layer 13.
  • the fuel gas supply path 21 and the air supply path shown in FIG. Elongate through holes 21 a and 22 a for forming 22 are formed.
  • the fuel electrode layer 11, the solid electrolyte layer 12, the green sheet of the air electrode layer 13, and the fitting portion 31a are fitted to the fitting portions 11a, 12a, and 13a.
  • 32a green sheets of the fuel electrode current collecting layer 31 and the air electrode current collecting layer 32 are fitted.
  • the green sheets of the interconnector 15 and the intermediate layer 18 are sequentially stacked on the three green sheets thus obtained as shown in FIG.
  • the stacked ones are crimped by warm isostatic pressing (WIP) at a predetermined pressure and a predetermined temperature for a predetermined time.
  • WIP warm isostatic pressing
  • the pressure-bonded body is degreased within a predetermined temperature range, and then sintered by being held at a predetermined temperature for a predetermined time.
  • the solid oxide fuel cell 1 as another embodiment of the present invention is manufactured.
  • the entire electrical conductor that electrically connects a plurality of cells to each other is from the interconnector 15 formed from the interconnector material of the present invention.
  • a part of the electrical conductor may be formed from the interconnector material of the present invention.
  • FIGS. 9 to 11 are cross-sectional views schematically showing cross sections of a flat solid electrolyte fuel cell as some examples in which a part of the electric conductor is formed of the interconnector material of the present invention.
  • the inter-cell separation structure includes a support structure 14 made of an electrical insulator that separates fuel gas as an anode gas and air as a cathode gas supplied to each of a plurality of cells,
  • An interconnector 15 made of the interconnector material of the present invention is connected to the interconnector 15 as an electrical conductor formed in the support structure 14 and electrically connecting a plurality of cells to each other.
  • the interconnector conductor 16 is formed.
  • the interconnector 15 is formed on the side of the air electrode layer 13 and is formed so as to be in contact with air. Specifically, the interconnector 15 is formed so as to be connected to the air electrode layer 13 through the air electrode current collecting layer 32. .
  • the interconnector conductor 16 is formed so as to be in contact with the fuel gas. Specifically, the interconnector conductor 16 is formed so as to be connected to the fuel electrode layer 11 through the fuel electrode current collecting layer 31, for example, nickel oxide (NiO). And yttria stabilized zirconia (YSZ).
  • NiO nickel oxide
  • YSZ yttria stabilized zirconia
  • the inter-cell separation structure is a support structure 14 made of an electrical insulator that separates fuel gas as anode gas and air as cathode gas supplied to each of a plurality of cells.
  • an interconnector 15 made of the interconnector material of the present invention as an electrical conductor formed in the support structure 14 and electrically connecting a plurality of cells to each other, and connected to the interconnector 15
  • the interconnector conductor 17 is formed as described above.
  • the interconnector 15 is formed on the side of the fuel electrode layer 11 and is formed so as to be in contact with the fuel gas. Specifically, the interconnector 15 is formed so as to be connected to the fuel electrode layer 11 through the fuel electrode current collecting layer 31. Yes.
  • the interconnector conductor 17 is formed so as to be in contact with air, and specifically, is formed so as to be connected to the air electrode layer 13 through the air electrode current collecting layer 32.
  • lanthanum manganite (La , Sr) MnO 3 ) and yttria stabilized zirconia (YSZ).
  • the inter-cell separation structure is a support structure 14 made of an electrical insulator that separates fuel gas as anode gas and air as cathode gas supplied to each of a plurality of cells.
  • an interconnector 15 made of the interconnector material of the present invention as an electrical conductor formed in the support structure 14 and electrically connecting a plurality of cells to each other, and connected to the interconnector 15
  • the interconnector conductors 16 and 17 are formed as described above.
  • the interconnector conductor 16 is formed so as to be in contact with the fuel gas.
  • the interconnector conductor 16 is formed so as to be connected to the fuel electrode layer 11 through the fuel electrode current collecting layer 31, for example, nickel oxide (NiO).
  • the interconnector conductor 17 is formed so as to be in contact with air, and specifically, is formed so as to be connected to the air electrode layer 13 through the air electrode current collecting layer 32.
  • the interconnector 15 is formed so as to connect between the interconnector conductors 16 and 17.
  • the interconnector 15 formed of the interconnector material of the present invention as shown in FIGS. 9 to 11 has an anode as shown in FIG. 9 or FIG. It is formed on the side of the fuel electrode layer 11 as a layer or the air electrode layer 13 as a cathode layer, and may be formed so as to be in contact with the fuel gas as the anode gas or the air as the cathode gas. 11 may be formed at an intermediate portion of the electric conductor.
  • the inter-cell separation structure By configuring in this way, by reducing the portion formed from the interconnector material of the present invention, which is a dense portion that does not transmit gas, the inter-cell separation structure can be manufactured (at the time of co-sintering) Thermal stress generated during operation of the solid oxide fuel cell can be relaxed. Further, as the material constituting the path through which electrons flow in the electric conductor, a material having a smaller electric resistance than the interconnector material of the present invention can be selected and used.
  • a green sheet having an inter-cell separation structure as shown in FIG. 9 is manufactured as follows. First, a green sheet for the support structure 14 is produced. A through hole is formed in the green sheet for the support structure 14, and the through hole is filled with a paste in which nickel oxide (NiO) and 8 mol% yttria stabilized zirconia (YSZ) are mixed. This paste is prepared by mixing NiO at 80 parts by weight, YSZ at 20 parts by weight, and the vehicle at 60 parts by weight, and kneading with three rolls. The vehicle uses a trade name EC-200FTR manufactured by Nisshin Kasei Co., Ltd. in a mixture of ethyl cellulose and a solvent.
  • NiO nickel oxide
  • YSZ yttria stabilized zirconia
  • a green sheet for the interconnector 15 is produced. Then, the green sheet for the interconnector 15 is cut into a disk shape as shown in FIG. 3 so as to have a diameter larger than that of the through hole, and the green sheet for the disk-shaped interconnector 15 is supported. Crimp to the air electrode side of the through-hole portion of the green sheet for the structure 14. In order to produce the green sheet of the inter-cell separation structure as shown in FIG. 8, two green sheets for the support structure 14 are produced, and the green sheet for the disk-shaped interconnector 15 is prepared. Crimping is performed so as to be sandwiched between two green sheets for the support structure 14.
  • the interconnector material of the present invention is applied to a flat solid electrolyte fuel cell interconnector and an inter-cell separation structure including the interconnector.
  • the interconnector material is also applied to an interconnector formed on a part of a cylindrical outer peripheral surface of a cylindrical solid electrolyte fuel cell and an interconnector formed on a flat surface of a flat tube solid electrolyte fuel cell.
  • the present invention can be applied to various types of interconnectors.
  • the following evaluations (1) to (6) were performed for sample numbers 2 to 8, and the following evaluations (1) to (5) were performed for sample numbers 1 and 9.
  • the conductivity is 0.05 Scm ⁇ which is twice the above. One or more is required.
  • Table 1 when the conductivity is 0.05 Scm ⁇ 1 or more, ⁇ , 0.025 Scm ⁇ 1 or more and less than 0.05 Scm ⁇ 1 ⁇ , or less than 0.025 Scm ⁇ 1 Are indicated by a cross.
  • P represents the peak of the perovskite phase
  • Z represents the peak of the zirconia phase.
  • samples having a composition in the range of 0.05 ⁇ x ⁇ 0.4 have a composition formula La (Fe 1-x Al x ) O 3 (x is mol In the ceramic composition represented by the above ratio), and 0 ⁇ x ⁇ 0.5, and based on the evaluation of the above bulk sample, it is chemically obtained in any of the oxidizing atmosphere and the reducing atmosphere. It was found that it is stable, has no ionic conductivity, has high electron conductivity (conductivity), and can lower the sintering temperature to about 1300 to 1400 ° C.
  • samples having the composition in the range of 0.1 ⁇ x ⁇ 0.3 are chemically treated even in a reducing atmosphere at a high temperature of 1000 ° C. based on the evaluation of the bulk sample. It was found that a highly stable material can be obtained and the electron conductivity (conductivity) can be further increased.
  • composition formula Sr 1-x A x Ti 1-y B y O 3 (where A is La or Y, B is Nb or Ta, x and y are A bulk sample of a ceramic composition represented by a molar ratio and satisfying 0 ⁇ x ⁇ 0.5 and 0 ⁇ y ⁇ 0.5 was prepared at various composition ratios, and each sample was evaluated.
  • composition formula A 1-x B x Ti 1-y C y O 3 (where A is Sr, B is La or Y, C is Nb or Ta, x and y are molar ratios, and 0 ⁇ x ⁇ 0. (5, 0 ⁇ y ⁇ 0.5 is satisfied), and the starting value of the sample is set such that the value of x and the value of y in the above range are set to predetermined values within the above range to obtain the target composition.
  • lanthanum oxide (La 2 O 3 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), strontium carbonate (SrCO 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), tantalum oxide (Ta 2 O) 5 ) was weighed according to the stoichiometry, water was added, pulverized with zirconia balls and mixed, and then the mixed powder was dried and calcined at a temperature of 1100 ° C. In order to form pores in the sample, 0 to 20% by weight of carbon was added to the obtained calcined powder, and an organic solvent and a butyral binder were added and mixed to prepare a slurry.
  • a sheet was formed from this slurry by the doctor blade method. After the binder removal treatment was performed on the obtained green sheet, the green sheet was held at a temperature of 1300 ° C. to perform main sintering. The evaluation shown below was performed using the obtained sample.
  • a slurry was prepared by mixing a material powder of each of the following members with a polybutyral binder and a mixture of ethanol and toluene as an organic solvent. From this slurry, a green sheet of an interconnector, an intermediate layer, a fuel electrode layer, and an air electrode layer was formed by a doctor blade method.
  • Fuel electrode layer 65% by weight of nickel oxide (NiO) and 35% by weight of zirconia (ZrO 2 ) (yttria stabilized zirconia: 8YSZ) stabilized with 8 mol% of yttria (Y 2 O 3 ) added 30 parts by weight of carbon powder added to 100 parts by weight of material powder made of a mixture.
  • Air electrode layer 30 parts by weight of carbon powder added to 100 parts by weight of material powder made of La 0.8 Sr 0.2 MnO 3 .
  • the obtained interconnector and the green sheet of the intermediate layer were processed into a disk shape having a diameter of 30 mm.
  • the fuel electrode layer and air electrode layer green sheets were processed into a disk shape having a diameter of 15 mm.
  • An interconnector, an intermediate layer, and a fuel electrode layer sheet were sequentially stacked on a disk-shaped air electrode layer green sheet.
  • the thickness of each green sheet was set so that the thickness after sintering would be three types: air electrode layer: 50 ⁇ m, interconnector: 300 ⁇ m, fuel electrode layer: 50 ⁇ m, intermediate layer: 9 ⁇ m, 30 ⁇ m, and 50 ⁇ m.
  • the stacked ones were pressure bonded by warm isostatic pressing (WIP) at a pressure of 1000 kgf / cm 2 and a temperature of 80 ° C. for 2 minutes.
  • This pressure-bonded body was subjected to binder removal treatment within a temperature range of 400 to 500 ° C., and then sintered by holding at a temperature of 1300 ° C. for 3 hours.
  • Terminals with platinum nets applied to the air electrode layer and the surface of the fuel electrode layer of the laminate sintered sample (sample numbers 11 to 13) obtained were pressed against the air electrode layer, and the temperature was 30 on the fuel electrode layer side. Electric resistance was measured at a temperature of 900 ° C. by flowing a humidified hydrogen gas (hydrogen gas containing about 4% of water vapor) at a temperature of 900 ° C.
  • a humidified hydrogen gas hydrogen gas containing about 4% of water vapor
  • a laminate sintered sample (sample No. 10) was prepared by stacking an interconnector and a fuel electrode layer sheet in order on a disk-shaped air electrode layer green sheet in the same manner as described above. It produced and measured the electrical resistance value.
  • Table 2 shows the measurement results of electrical resistance values.
  • sample number 10 As shown in Table 2, as a comparative example, a sample (sample number 10) in which an air electrode layer, an interconnector, and a fuel electrode layer were stacked in order showed high electrical resistance. Samples (sample numbers 11 to 13) in which the connector, the intermediate layer, and the fuel electrode layer are stacked in order show a considerably low electric resistance. It can be seen that the thinner the intermediate layer is, the smaller the electric resistance value is.
  • Table 3 shows the measurement results of electrical resistance values.
  • Table 4 shows the measurement results of electrical resistance values.
  • the material powder of each member constituting the sample of the solid oxide fuel cell 1 shown in FIGS. 6 to 8 was prepared as follows.
  • Fuel electrode layer 11 65% by weight of nickel oxide (NiO), 35% by weight of zirconia (ZrO 2 ) (yttria stabilized zirconia: 8YSZ) stabilized with 8 mol% of yttria (Y 2 O 3 ) added 30 parts by weight of carbon powder added to 100 parts by weight of material powder made of a mixture of
  • Solid electrolyte layer 12 zirconia (ZrO 2 ) stabilized with yttria (Y 2 O 3 ) added in an amount of 10 mol% (yttria stabilized zirconia: 10YSZ).
  • Air electrode layer 13 30 parts by weight of carbon powder added to 100 parts by weight of material powder made of La 0.8 Sr 0.2 MnO 3 .
  • Support structure 14 Y 0.15 Ta 0.15 Zr 0.7 O 2 (stabilized with an addition amount of 7.5 mol% Y 2 O 3 and an addition amount of 7.5 mol% Ta 2 O 5 Zirconia (ZrO 2 )) (electrical insulating material).
  • Intermediate layer 18 a predetermined amount of carbon powder added to material powder made of calcined powder of the starting material of SrTiO 3 so that the porosity is 20%.
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between temperature (° C.) and thermal expansion ( ⁇ L / L) (%).
  • x 0.1
  • the line indicated by the electrolyte and the support structure is the relationship between the temperature and thermal expansion for the bulk samples of the interconnector 15, the solid electrolyte layer 12, and the support structure 14.
  • the fuel electrode layer 11, the solid electrolyte layer 12, the air electrode layer 13, the support structure 14, the interconnector 15, and the intermediate layer 18 are green.
  • a sheet was prepared as follows.
  • the fuel gas supply path 21 and the air supply path 22 shown in FIG. 7 are formed by drilling with a mechanical puncher. Elongated through holes 21a and 22a were formed.
  • the green sheets of the support structure 14 on which the fuel electrode layer 11, the solid electrolyte layer 12, and the air electrode layer 13 are arranged are respectively green sheets of the fuel electrode layer 11, the solid electrolyte layer 12, and the air electrode layer 13.
  • the fitting parts 11a, 12a, and 13a for fitting were formed.
  • the green sheets of the fuel electrode current collecting layer 31 and the air electrode current collecting layer 32 are fitted into the green sheets of the support structure 14 on which the fuel electrode current collecting layer 31 and the air electrode current collecting layer 32 are arranged, respectively.
  • the fitting parts 31a and 32a for forming were formed.
  • the green sheets of the fuel electrode current collecting layer 31 and the air electrode current collecting layer 32 were prepared using the same composition as the material powders of the fuel electrode layer 11 and the air electrode layer 13.
  • the green sheet of the interconnector 15 is formed in the through hole 15a, the fuel electrode layer 11, the solid electrolyte layer 12, and the air are fitted in the fitting portions 11a, 12a, and 13a.
  • the green sheet of the electrode layer 13 and the green sheet of the anode current collecting layer 32 were fitted into the fitting parts 31a and 32a.
  • the green sheets of the interconnector 15 and the intermediate layer 18 were sequentially stacked on the three green sheets thus obtained as shown in FIG.
  • the thickness after sintering is as follows: fuel electrode layer 11: 50 ⁇ m, solid electrolyte layer 12: 50 ⁇ m, air electrode layer 13: 50 ⁇ m, interconnector 15: 300 ⁇ m, intermediate layer 18: 50 ⁇ m, fuel electrode current collecting layer 31: 250 ⁇ m Air electrode current collecting layer 32: The thickness of each green sheet was set to be 250 ⁇ m.
  • the stacked ones were pressure bonded by warm isostatic pressing (WIP) at a pressure of 1000 kgf / cm 2 and a temperature of 80 ° C. for 2 minutes.
  • This pressure-bonded body was subjected to binder removal treatment within a temperature range of 400 to 500 ° C., and then sintered by holding at 1300 ° C. for 3 hours.
  • the sample of the obtained solid oxide fuel cell 1 is heated to 900 ° C., and humidified hydrogen gas (hydrogen gas containing about 4% water vapor) at a temperature of 30 ° C. and air are supplied to the fuel gas, respectively.
  • a power generation test was performed by supplying the air through the passage 21 and the air supply passage 22, and an open circuit voltage (OCV) was measured.
  • OCV open circuit voltage
  • the open circuit voltage was equal to the theoretical value, 1.07 V, and the cell impedance was also small. Both the open circuit voltage and the impedance did not change even after energization at a current density of 0.4 A / cm 2 . From this, the solid oxide fuel cell 1 including the interconnector 15 can be densely formed without cracking by co-sintering.
  • the solid electrolyte fuel cell 1 is highly formed between the interconnector 15 and the air electrode layer 13. It can be seen that not only the resistance layer is formed but also the high resistance layer is not formed between the interconnector 15 and the fuel electrode layer 11, and a good electrical connection is obtained.

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Abstract

　酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるとともに、電子伝導率（導電率）が高く、イオン伝導率が低く、Ｃｒを含まない組成で焼結温度を低くすることが可能なインターコネクタ用材料を提供する。インターコネクタ用材料は、固体電解質形燃料電池において、各々が順に積み重ねられたアノード層、固体電解質層およびカソード層から構成される複数のセルの間に配置され、複数のセルを相互に電気的に直列に接続するインターコネクタの材料であって、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３（ただし、ｘはモル比を示し、０＜ｘ＜０．５を満足する）で表わされるセラミック組成物を主成分とする。

Description

インターコネクタ用材料、セル間分離構造体および固体電解質形燃料電池
　この発明は、インターコネクタ用材料、そのインターコネクタ用材料を用いて形成されたセル間分離構造体、および、そのセル間分離構造体を備えた固体電解質形燃料電池に関するものである。
　一般的に、平板型の固体電解質形燃料電池（固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ）ともいう）は、各々がアノード（負極、燃料極）、固体電解質およびカソード（正極、空気極）からなる発電要素としての平板状の複数のセルと、複数のセルの間に配置されるインターコネクタ（セパレータともいう）とから構成される。インターコネクタは、複数のセルを相互に電気的に直列に接続し、かつ、複数のセルの各々に供給されるガスを分離するために、具体的にはアノードに供給されるアノードガスとしての燃料ガス（たとえば水素）と、カソードに供給されるカソードガスとしての酸化剤ガス（たとえば空気）とを分離するために複数のセルの間に配置される。
　インターコネクタは、固体電解質形燃料電池の作動温度である８００℃～１０００℃の高温環境下で、かつ、酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であることが必要である。また、インターコネクタ用材料は、導電率が高く、オーム損（ＩＲ損）を小さくできる材料が望ましい。
　このような要求に応じて、従来から、インターコネクタは、耐熱性の金属材料またはランタンクロマイト（ＬａＣｒＯ３）などの導電性のセラミック材料から形成されている。このような導電性材料を用いてインターコネクタを形成すると、一種類の材料で上記の電気的接続とガスの分離という機能を果たす部材を構成することができる。一般的には、インターコネクタ用材料として、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇなどをドープしたペロブスカイト構造のランタンクロマイトなどのセラミックスの緻密体が使用されている。
　しかし、ランタンクロマイトを用いてインターコネクタを形成するために従来から採用されている方法として、空気中においてランタンクロマイトを焼結する方法では、ランタンクロマイト粉体中から蒸発した酸化クロムや蒸発しやすい６価のクロムを含む化合物が、蒸発・再凝縮する過程において焼結する。このため、粒子内拡散に起因する緻密化が阻害されて気密な焼結体を得ることができない。
　このような問題を解決するために、たとえば、特開平４－１１９９２４号公報（以下、特許文献１という）では、セパレータを形成するためのランタンクロマイト原料粉として、組成式Ｌａ１－ｘＣａｘＣｒ１－ｙＯ３（ｘ、ｙの値が０＜ｘ≦０．４、０＜ｙ≦０．０５、ｙ≦ｘを満足する）で表わされる組成物を主成分とするものが提案されている。このランタンクロマイト原料粉では、クロムを不足させて、そのクロムの蒸発量を少なくして焼結性を向上できるため、気密性に優れたセパレータの実現が可能となり、セパレータとして要求される酸化還元雰囲気などにおける化学的安定性、高い電子伝導性などを得ることができる、と特許文献１に記載されている。
　また、Ｃｒを含まないインターコネクタ用材料として、たとえば、特開２００１－５２７２５号公報（以下、特許文献２という）では、組成式Ｓｒ１－ｘＬａｘＴｉＯ３（ｘの値が０＜ｘ≦０．３を満足する）で表わされる組成物を主成分とするものが提案されている。
　さらに、焼結性が高く、１４００℃以下で焼結することが可能で、Ｃｒを含まないインターコネクタ用材料として、たとえば、特開２００６－１８５６９７号公報（以下、特許文献３という）では、組成式（Ｌａ１－ｘＳｒｘ）（Ｆｅ１－ｙＴｉｙ）Ｏ３（ｘ、ｙの値が０≦ｘ≦０．１、０＜ｙ＜０．５を満足する）で表わされる組成物が提案されている。
特開平４－１１９９２４号公報 特開２００１－５２７２５号公報 特開２００６－１８５６９７号公報
　ランタンクロマイトは、焼結温度が高く、インターコネクタを形成するために用いると、燃料極、固体電解質、空気極を形成する他の材料と一体的に焼結（共焼結）することが困難であるため、固体電解質形燃料電池の製造効率が悪くなり、製造コストが高くなる。特に、インターコネクタを形成するためにランタンクロマイトを用いると、ランタンクロマイトは、空気極を形成する材料であるランタンマンガナイト（（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ３）との反応性が高く、ＣｒとＭｎの間で相互拡散が起こるため、分解反応が促進されるという問題がある。また、Ｓｒ系ランタンクロマイトは、緻密化するためには１６００℃以上の高温で焼結する必要がある。この温度では、空気極や燃料極に存在する気孔が消滅したり、空気極や燃料極を形成する材料にてイオンの拡散が顕著になることにより、高い電極特性を得ることができない。
　特許文献１で提案されたＣａ系ランタンクロマイトは、１３００℃程度の低温で焼結することにより緻密化することができるが、液相焼結によって焼結されるため、イオンの拡散などが起こり、反応性が高くなるので、燃料極、固体電解質、空気極を形成する他の材料と共焼結することができない。
　なお、ランタンクロマイトは、製造時に６価クロムの化合物として、たとえば、ＳｒＣｒＯ４、ＣａＣｒＯ４が生成するため、環境上問題となる。
　一方、特許文献２で提案された（Ｓｒ，Ｌａ）ＴｉＯ３系セラミック組成物は、温度９００℃の空気中での導電率が０．００１Ｓ／ｃｍ程度と小さいので、インターコネクタ用材料として好ましくない。
　また、特許文献３で提案された（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｆｅ，Ｔｉ）Ｏ３系セラミック組成物は、温度１０００℃における抵抗率が高く、すなわち導電率が低いので、インターコネクタ用材料として好ましくない。
　そこで、この発明の目的は、酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるとともに、電子伝導率（導電率）が高く、イオン伝導率が低く、Ｃｒを含まない組成で焼結温度を低くすることが可能なインターコネクタ用材料と、それを用いて形成されたセル間分離構造体と、それを備えた固体電解質形燃料電池を提供することである。
　この発明に従ったインターコネクタ用材料は、固体電解質形燃料電池において、各々が順に積み重ねられたアノード層、固体電解質層およびカソード層から構成される複数のセルの間に配置され、複数のセルを相互に電気的に直列に接続するインターコネクタの材料であって、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３（ただし、ｘはモル比を示し、０＜ｘ＜０．５を満足する）で表わされるセラミック組成物を主成分とする。
　この発明のインターコネクタ用材料は、上記の限定された組成を有するセラミック組成物を主成分とするので、酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるとともに、イオン伝導性が非常に小さく、電子伝導率（導電率）が高く、焼結温度を１３００～１４００℃程度に低くすることができる。
　この発明のインターコネクタ用材料は、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３（ただし、ｘはモル比を示し、０．１≦ｘ≦０．３を満足する）で表わされるセラミック組成物を主成分とすることが好ましい。
　このようにインターコネクタ用材料の組成をさらに限定すれば、１０００℃という高い温度の還元雰囲気においても化学的に安定な材料を得ることができ、また電子伝導率（導電率）をより高くすることができる。
　この発明に従ったセル間分離構造体は、固体電解質形燃料電池において、各々が順に積み重ねられたアノード層、固体電解質層およびカソード層から構成される複数のセルの間に配置されるセル間分離構造体であって、セル間分離構造体は、複数のセルの各々に供給されるアノードガスとカソードガスとを分離する電気絶縁体と、電気絶縁体内に形成され、かつ、複数のセルを相互に電気的に接続する電気導電体とからなり、電気絶縁体と電気導電体とが共焼結によって形成され、電気導電体が、上記の特徴を有するインターコネクタ用材料から形成されていることが好ましい。
　このように構成することにより、固体電解質形燃料電池の作動温度である８００℃～１０００℃の高温環境下で、かつ、酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるセル間分離構造体を１３００～１４００℃程度の低温で共焼結によって得ることができる。
　なお、本発明のセル間分離構造体において、電気導電体の一部が、上記の特徴を有するインターコネクタ用材料から形成されていてもよい。この場合、インターコネクタ用材料から形成される部分は、アノード層またはカソード層の側に形成され、アノードガスまたはカソードガスに接触するように形成されてもよく、電気導電体の中間部に形成されてもよい。
　このように構成することにより、ガスを透過しない緻密な部分である、上記の特徴を有するインターコネクタ用材料から形成される部分を小さくすることによって、セル間分離構造体の製造時（共焼結時）や固体電解質形燃料電池の運転時に生じる熱応力を緩和することができる。また、上記の電気導電体において電子が流れる経路を構成する材料として、上記の特徴を有するインターコネクタ用材料よりもさらに電気抵抗が小さい材料を選択して用いることができる。
　この発明の一つの局面に従った固体電解質形燃料電池は、各々が順に積み重ねられたアノード層、固体電解質層およびカソード層から構成される複数のセルと、複数のセルの間に配置される、上記の特徴を有するセル間分離構造体とを備える。
　このように構成することにより、固体電解質形燃料電池の作動温度である８００℃～１０００℃の高温環境下で、かつ、酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるセル間分離構造体を備えた固体電解質形燃料電池を得ることができ、特にインターコネクタと空気極との間の接合界面に絶縁層が形成されることもなく、空気極との接合性が良好なインターコネクタを備えた固体電解質形燃料電池を得ることができる。
　この発明のもう一つの局面に従った固体電解質形燃料電池は、各々が順に積み重ねられたアノード層、固体電解質層およびカソード層から構成される複数のセルと、複数のセルの間に配置される、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３（ただし、ｘはモル比を示し、０＜ｘ＜０．５を満足する）で表わされるセラミック組成物を主成分とするインターコネクタ用材料から形成された導電体層を少なくとも含むセル間分離構造体とを備える。
　このように構成することにより、酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるとともに、イオン伝導性が非常に小さく、電子伝導率（導電率）が高く、焼結温度を１３００～１４００℃程度に低くすることが可能な導電体層を含むセル間分離構造体を備えた固体電解質形燃料電池を得ることができる。
　この発明のもう一つの局面に従った固体電解質形燃料電池において、アノード層がニッケルを含み、導電体層とアノード層との間に中間層が形成され、中間層が、ストロンチウム、カルシウムおよびバリウムからなる群より選ばれた少なくとも１種の元素を含むチタン系ペロブスカイト酸化物からなることが好ましい。
　このように構成することにより、ニッケル（Ｎｉ）を含むアノード層と、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３（ただし、ｘはモル比を示し、０＜ｘ＜０．５を満足する）で表わされるセラミック組成物を主成分とするインターコネクタ用材料から形成された導電体層とを共焼結によって形成する際に、上記のインターコネクタ用材料に含まれるＦｅとアノード層に含まれるＮｉとが反応することによって、導電体層とアノード層との間の接合界面に高抵抗相が生成されるのを防ぐことができる。これにより、ニッケルを含むアノード層とセル間分離構造体における導電体層との電気的接続を良好にすることができる。
　また、この発明のもう一つの局面に従った固体電解質形燃料電池においては、上記のように構成することにより、複数のセルとセル間分離構造体とを共焼結によって形成することができる。
　さらに、この発明のもう一つの局面に従った固体電解質形燃料電池において、中間層は気孔を有することが好ましい。
　この場合、中間層を緻密化する必要がないので、セル構造の製造が容易になる。
　なお、この発明のもう一つの局面に従った固体電解質形燃料電池において、チタン系ペロブスカイト酸化物は、Ａ１－ｘＢｘＴｉ１－ｙＣｙＯ３（ただし、ＡはＳｒ、ＣａおよびＢａからなる群より選ばれた少なくとも１種、Ｂは希土類元素、ＣはＮｂまたはＴａ、ｘとｙはモル比を示し、０≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．５を満足する）で表わされるペロブスカイト酸化物であることが好ましい。
　この場合、Ｂは、ＬａまたはＹであることが好ましい。希土類元素のうち、ＬａまたはＹでＡの一部を置換することにより、中間層の導電率を大きくすることができる。
　以上のようにこの発明によれば、酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるとともに、イオン伝導性が低く、電子伝導率（導電率）が高く、１３００～１４００℃程度の低い温度で緻密化することが可能なインターコネクタ用材料を得ることができる。また、このインターコネクタ用材料を用いることにより、固体電解質形燃料電池の作動温度である８００℃～１０００℃の高温環境下で、かつ、酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるセル間分離構造体とそれを備えた固体電解質形燃料電池を得ることができる。
実施例にて作製された試料番号３のインターコネクタ用材料のバルク試料（ｘ＝０．１）においてＸＲＤによって得られた各相のピーク強度の一例を示す図である。 インターコネクタ、固体電解質層、および、支持構造体のバルク試料について、温度（℃）と熱膨張（ΔＬ／Ｌ）（％）との関係を示すグラフである。 この発明の一つの実施の形態として平板状固体電解質形燃料電池を構成する各部材を分解して示す分解斜視図である。 この発明の一つの実施の形態として平板状固体電解質形燃料電池を構成する各シートの積み重ねられた状態を分解して示す分解斜視図である。 この発明の一つの実施の形態として平板状固体電解質形燃料電池の断面を模式的に示す断面図である。 この発明のもう一つの実施の形態として、また、この発明の一つの実施例で作製された試料として、平板状固体電解質形燃料電池を構成する各部材を分解して示す分解斜視図である。 この発明のもう一つの実施の形態として、また、この発明の一つの実施例で作製された試料として、平板状固体電解質形燃料電池を構成する各シートの積み重ねられた状態を分解して示す分解斜視図である。 この発明のもう一つの実施の形態として、また、この発明の一つの実施例で作製された試料として、平板状固体電解質形燃料電池の断面を模式的に示す断面図である。 電気導電体の一部が本発明のインターコネクタ用材料から形成された一つの例として平板状固体電解質形燃料電池の断面を模式的に示す断面図である。 電気導電体の一部が本発明のインターコネクタ用材料から形成されたもう一つの例として平板状固体電解質形燃料電池の断面を模式的に示す断面図である。 電気導電体の一部が本発明のインターコネクタ用材料から形成された別の例として平板状固体電解質形燃料電池の断面を模式的に示す断面図である。
　本願発明者は、固体電解質形燃料電池において、各々が順に積み重ねられたアノード層、固体電解質層およびカソード層から構成される複数のセルの間に配置され、複数のセルを相互に電気的に直列に接続するインターコネクタの材料であって、酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるとともに、電子伝導率（導電率）が高く、イオン伝導率が低く、Ｃｒを含まない組成で焼結温度を低くすることが可能なインターコネクタ用材料を得るために、本願発明者は種々の観点から考察した。
　その考察に基づいて、本願発明者は、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３で表わされるセラミック組成物を固体電解質形燃料電池のインターコネクタ用材料として使用することを検討した。
　そこで、本願発明者は、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３で表わされるセラミック組成物を種々の組成比率で作製した。その結果、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３（ｘはモル比を示す）で表わされるセラミック組成物において、０＜ｘ＜０．５を満足するとき、酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるとともに、イオン伝導性が低く、電子伝導率（導電率）が高く、焼結温度を１３００～１４００℃程度に低くすることができることがわかった。
　また、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３で表わされるセラミック組成物において、０．１≦ｘ≦０．３を満足するとき、１０００℃という高い温度の還元雰囲気においても化学的に安定な材料を得ることができ、また電子伝導率（導電率）をより高くすることができることがわかった。
　このような本願発明者の知見に基づいて、上記の限定されたセラミック組成物を主成分とすることにより、酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるとともに、イオン伝導性が非常に小さく、電子伝導率（導電率）が高く、１３００～１４００℃程度の低い焼結温度で緻密化することが可能なインターコネクタ用材料を得ることができる。イオン導電性が非常に小さいので、セルを接続したときに逆起電力によるロスを無視することができる。また、本発明のインターコネクタ用材料は１４００℃以下で焼結して緻密化することができるので、空気極の気孔を保持することができる。
　さらに、この発明の一つの実施の形態としての固体電解質形燃料電池において、各々が順に積み重ねられたアノード層、固体電解質層およびカソード層から構成される複数のセルの間に配置されるセル間分離構造体に含まれる電気導電体の材料に、上記のインターコネクタ用材料を用いることができる。セル間分離構造体は、複数のセルの各々に供給されるアノードガスとカソードガスとを分離する電気絶縁体と、電気絶縁体内に形成され、かつ、複数のセルを相互に電気的に接続する電気導電体とからなり、電気絶縁体と電気導電体とが共焼結によって形成される。この電気導電体が、上記の特徴を有するインターコネクタ用材料から形成されることにより、固体電解質形燃料電池の作動温度である８００℃～１０００℃の高温環境下で、かつ、酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるセル間分離構造体を１３００～１４００℃程度の低温で共焼結によって得ることができる。
　さらにまた、この発明の一つの実施の形態としての固体電解質形燃料電池は、各々が順に積み重ねられたアノード層、固体電解質層およびカソード層から構成される複数のセルと、複数のセルの間に配置されるセル間分離構造体とを備え、複数のセルとセル間分離構造体とが共焼結によって形成される。このセル間分離構造体の一部を構成する電気導電体が、上記の特徴を有するインターコネクタ用材料から形成されることにより、固体電解質形燃料電池の作動温度である８００℃～１０００℃の高温環境下で、かつ、酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるセル間分離構造体を備えた固体電解質形燃料電池を得ることができる。特に、インターコネクタは主成分がペロブスカイト相である材料からなるので、Ｌａ１－ｘＳｒｘＭｎＯ３等を含む材料からなるカソード層との接合性が良好なインターコネクタを備えることができ、さらにインターコネクタとカソード層との間の接合界面に絶縁層が形成されることもない固体電解質形燃料電池を得ることができる。その結果、インターコネクタと空気極との反応による電気抵抗の増加がなくなる。なお、インターコネクタは、ジルコニアと反応しない材料からなるので、ジルコニアを含む固体電解質層、カソード層、アノード層の特性を低下させることなく、各層と接合することができる。
　この発明のもう一つの実施の形態としての固体電解質形燃料電池は、各々が順に積み重ねられたアノード層、固体電解質層およびカソード層から構成される複数のセルと、複数のセルの間に配置される、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３（ただし、ｘはモル比を示し、０＜ｘ＜０．５を満足する）で表わされるセラミック組成物を主成分とするインターコネクタ用材料から形成された導電体層を少なくとも含むセル間分離構造体とを備える。
　このように構成することにより、酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるとともに、イオン伝導性が非常に小さく、電子伝導率（導電率）が高く、焼結温度を１３００～１４００℃程度に低くすることが可能な導電体層を含むセル間分離構造体を備えた固体電解質形燃料電池を得ることができる。
　この発明のもう一つの実施の形態としての固体電解質形燃料電池において、アノード層がニッケルを含み、導電体層とアノード層との間に中間層が形成され、中間層が、ストロンチウム、カルシウムおよびバリウムからなる群より選ばれた少なくとも１種の元素を含むチタン系ペロブスカイト酸化物からなることが好ましい。
　このように構成することにより、ニッケル（Ｎｉ）を含むアノード層と、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３（ただし、ｘはモル比を示し、０＜ｘ＜０．５を満足する）で表わされるセラミック組成物を主成分とするインターコネクタ用材料から形成された導電体層とを共焼結によって形成する際に、上記のインターコネクタ用材料に含まれるＦｅとアノード層に含まれるＮｉとが反応することによって、導電体層とアノード層との間の接合界面に高抵抗相が生成されるのを防ぐことができる。これにより、ニッケルを含むアノード層とセル間分離構造体における導電体層との電気的接続を良好にすることができる。
　また、この発明のもう一つの実施の形態としての固体電解質形燃料電池においては、上記のように構成することにより、複数のセルとセル間分離構造体とを共焼結によって形成することができる。
　さらに、この発明のもう一つの実施の形態としての固体電解質形燃料電池において、中間層は気孔を有することが好ましい。この場合、中間層を緻密化する必要がないので、セル構造の製造が容易になる。
　なお、この発明のもう一つの実施の形態としての固体電解質形燃料電池において、チタン系ペロブスカイト酸化物は、Ａ１－ｘＢｘＴｉ１－ｙＣｙＯ３（ただし、ＡはＳｒ、ＣａおよびＢａからなる群より選ばれた少なくとも１種、Ｂは希土類元素、ＣはＮｂまたはＴａ、ｘとｙはモル比を示し、０≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．５を満足する）で表わされるペロブスカイト酸化物であることが好ましい。
　この場合、Ｂは、ＬａまたはＹであることが好ましい。希土類元素のうち、ＬａまたはＹでＡの一部を置換することにより、中間層の導電率を大きくすることができる。
　以下、この発明の実施の形態としての固体電解質形燃料電池の構成について、図面を用いて説明する。
　図３～図５に示すように、この発明の一つの実施の形態としての固体電解質形燃料電池１は、アノード層としての燃料極層１１、固体電解質層１２、および、カソード層としての空気極層１３からなる複数のセルと、複数のセル間に配置されるセル間分離構造体とを備える。セル間分離構造体は、複数のセルの各々に供給されるアノードガスとしての燃料ガスとカソードガスとしての空気とを分離する電気絶縁体からなる支持構造体１４と、支持構造体１４内に形成され、かつ、複数のセルを相互に電気的に接続する電気導電体としてのインターコネクタ１５とからなる。インターコネクタ１５は、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３で表わされるセラミック組成物を用いて形成される。また、図５で示される固体電解質型燃料電池１は、単一のセルを備えた電池であり、セルの両側にセル間分離構造体が配置されている。さらに、燃料極層１１とインターコネクタ１５の間には燃料極集電層３１が配置され、空気極層１３とインターコネクタ１５の間には空気極集電層３２が配置される。
　この発明の一つの実施の形態としての固体電解質形燃料電池１は、次のようにして製造される。
　まず、セル間分離構造を構成する支持構造体１４のグリーンシートでは、図３にて破線で示すように、複数のインターコネクタ１５のグリーンシートを充填するための貫通孔１５ａを形成する。
　また、支持構造体１４のグリーンシートでは、それぞれ、図３にて破線で示すように、メカパンチャーにより穴あけ加工を施すことによって、図４に示す燃料ガス供給路２１と空気供給路２２を形成するための細長い貫通孔２１ａ、２２ａを形成する。
　さらに、燃料極層１１、固体電解質層１２、空気極層１３が配置される支持構造体１４のグリーンシートには、それぞれ、燃料極層１１、固体電解質層１２、空気極層１３のグリーンシートを嵌め込むための嵌合部１１ａ、１２ａ、１３ａを形成する。
　さらにまた、燃料極集電層３１、空気極集電層３２が配置される支持構造体１４のグリーンシートには、それぞれ、燃料極集電層３１、空気極集電層３２のグリーンシートを嵌め込むための嵌合部３１ａ、３２ａを形成する。なお、燃料極集電層３１と空気極集電層３２のグリーンシートは、燃料極層１１と空気極層１３のそれぞれの材料粉末と同じ組成のものを用いて作製する。
　以上のようにして作製された支持構造体１４のグリーンシートの各々において、貫通孔１５ａにインターコネクタ１５のグリーンシート、嵌合部１１ａ、１２ａ、１３ａに燃料極層１１、固体電解質層１２、空気極層１３のグリーンシート、嵌合部３１ａ、３２ａに燃料極集電層３１、空気極集電層３２のグリーンシートを嵌め込む。このようにして得られた５枚のグリーンシートを図４に示すように順に積み重ねる。
　この積み重ねられたものを所定の圧力、所定の温度にて所定の時間、温間静水圧成形（ＷＩＰ）することにより圧着する。この圧着体を所定の温度範囲内で脱脂処理を施した後、所定の温度で所定の時間保持することにより、焼結する。
　このようにして、この発明の一つの実施の形態としての固体電解質形燃料電池１が製造される。
　図６～図８に示すように、この発明のもう一つの実施の形態としての固体電解質形燃料電池１は、アノード層としての燃料極層１１、固体電解質層１２、および、カソード層としての空気極層１３からなる複数のセルと、複数のセル間に配置されるセル間分離構造体とを備える。ここで、燃料極層１１はニッケルを含む。複数のセルの外側には、複数のセルの各々に供給されるアノードガスとしての燃料ガスとカソードガスとしての空気とを分離する電気絶縁体からなる支持構造体１４が形成されている。セル間分離構造体は、複数のセルを相互に電気的に接続する電気導電体としてのインターコネクタ１５からなる。インターコネクタ１５は、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３で表わされるセラミック組成物を用いて形成される。図８に示される固体電解質型燃料電池１は、単一のセルを備えた電池であり、セルの両側にセル間分離構造体が配置されている。さらに、燃料極層１１とインターコネクタ１５の間には燃料極集電層３１が配置され、空気極層１３とインターコネクタ１５の間には空気極集電層３２が配置される。燃料極集電層３１と空気極集電層３２は、燃料極層１１と空気極層１３と同じ組成のものを用いて作製される。インターコネクタ１５と燃料極層１１との間には、具体的にはインターコネクタ１５と燃料極集電層３１との間には、中間層１８が配置されている。中間層１８は、Ａ１－ｘＢｘＴｉ１－ｙＣｙＯ３（ただし、ＡはＳｒ、ＣａおよびＢａからなる群より選ばれた少なくとも１種、Ｂは希土類元素、ＣはＮｂまたはＴａ、ｘとｙはモル比を示し、０≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．５を満足する）で表わされるチタン系ペロブスカイト酸化物、たとえば、ＳｒＴｉＯ３を用いて形成される。
　このようにして、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３で表わされるセラミック組成物からなるインターコネクタ１５と、ニッケルを含む燃料極層１１および燃料極集電層３１とを共焼結するとき、インターコネクタ１５に含まれるＦｅと燃料極層１１および燃料極集電層３１に含まれるＮｉとの反応を防ぐことを目的として、両者の中間に、たとえば、ＳｒＴｉＯ３で表わされるチタン系ペロブスカイト酸化物からなる中間層１８を配置する。ここで、インターコネクタ１５は、導電率が大きく、いいかえれば電気抵抗値が小さく、空気や燃料ガスを通過させないように緻密に形成されている。中間層１８を形成する材料は、緻密でなくてもよく、多孔質でもよい。
　上記のように、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３で表わされるセラミック組成物からなるインターコネクタ１５と、ニッケルを含む燃料極層１１および燃料極集電層３１との間にチタン系ペロブスカイト酸化物からなる中間層１８を配置するのは、以下の発明者の知見に基づくものである。
　組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３で表わされるセラミック組成物からなるインターコネクタ１５と、ニッケルを含む燃料極層１１とを共焼結によって接合すると、ＦｅとＮｉが反応し、Ｆｅの欠乏したＬａＡｌＯ３が接合部(界面)に生成した。導電率の小さいＬａＡｌＯ３が生成すると、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３で表わされるセラミック組成物からなるインターコネクタ１５と、ニッケルを含む燃料極層１１との電気的接合を阻害した。そこで、燃料雰囲気下で導電率(電気抵抗の逆数)が高くなるチタン系ペロブスカイト酸化物、たとえば、ＳｒＴｉＯ３からなる中間層１８を配置すると、良好な電気的な接続が得られた。これは、中間層１８を形成するＡ１－ｘＢｘＴｉ１－ｙＣｙＯ３（ただし、ＡはＳｒ、ＣａおよびＢａからなる群より選ばれた少なくとも１種、Ｂは希土類元素、ＣはＮｂまたはＴａ、ｘとｙはモル比を示し、０≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．５を満足する）の一種である、たとえば、ＳｒＴｉＯ３が、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３で表わされるセラミック組成物からなるインターコネクタ１５と、ニッケルを含む燃料極層１１とともに共焼結されても高抵抗層を形成しないからである。
　この発明のもう一つの実施の形態としての固体電解質形燃料電池１は、次のようにして製造される。
　まず、支持構造体１４のグリーンシートでは、それぞれ、図６にて破線で示すように、メカパンチャーにより穴あけ加工を施すことによって、図７に示す燃料ガス供給路２１と空気供給路２２を形成するための細長い貫通孔２１ａ、２２ａを形成する。
　また、燃料極層１１、固体電解質層１２、空気極層１３が配置される支持構造体１４のグリーンシートには、それぞれ、燃料極層１１、固体電解質層１２、空気極層１３のグリーンシートを嵌め込むための嵌合部１１ａ、１２ａ、１３ａを形成する。
　さらに燃料極集電層３１、空気極集電層３２が配置される支持構造体１４のグリーンシートには、それぞれ、燃料極集電層３１、空気極集電層３２のグリーンシートを嵌め込むための嵌合部３１ａ、３２ａを形成する。なお、燃料極集電層３１と空気極集電層３２のグリーンシートは、燃料極層１１と空気極層１３のそれぞれの材料粉末と同じ組成のものを用いて作製する。
　さらにまた、インターコネクタ１５と中間層１８のグリーンシートでは、それぞれ、図６にて破線で示すように、メカパンチャーにより穴あけ加工を施すことによって、図７に示す燃料ガス供給路２１と空気供給路２２を形成するための細長い貫通孔２１ａ、２２ａを形成する。
　以上のようにして作製された支持構造体１４のグリーンシートの各々において、嵌合部１１ａ、１２ａ、１３ａに燃料極層１１、固体電解質層１２、空気極層１３のグリーンシート、嵌合部３１ａ、３２ａに燃料極集電層３１、空気極集電層３２のグリーンシートを嵌め込む。このようにして得られた３枚のグリーンシートに、インターコネクタ１５と中間層１８のグリーンシートを図７に示すように順に積み重ねる。
　この積み重ねられたものを所定の圧力、所定の温度にて所定の時間、温間静水圧成形（ＷＩＰ）することにより圧着する。この圧着体を所定の温度範囲内で脱脂処理を施した後、所定の温度で所定の時間保持することにより、焼結する。
　このようにして、この発明のもう一つの実施の形態としての固体電解質形燃料電池１が製造される。
　なお、上記の実施形態では、図５や図８に示すように、複数のセルを相互に電気的に接続する電気導電体の全体が本発明のインターコネクタ用材料から形成されたインターコネクタ１５からなるが、電気導電体の一部が本発明のインターコネクタ用材料から形成されていてもよい。
　図９～図１１は、電気導電体の一部が本発明のインターコネクタ用材料から形成されたいくつかの例として平板状固体電解質形燃料電池の断面を模式的に示す断面図である。
　図９に示すように、セル間分離構造体は、複数のセルの各々に供給されるアノードガスとしての燃料ガスとカソードガスとしての空気とを分離する電気絶縁体からなる支持構造体１４と、支持構造体１４内に形成され、かつ、複数のセルを相互に電気的に接続する電気導電体として、本発明のインターコネクタ用材料からなるインターコネクタ１５と、このインターコネクタ１５に接続するように形成されたインターコネクタ用導電体１６とからなる。インターコネクタ１５は、空気極層１３の側に形成され、空気に接触するように形成され、具体的には、空気極集電層３２を通じて空気極層１３に接続されるように形成されている。インターコネクタ用導電体１６は、燃料ガスに接触するように形成され、具体的には、燃料極集電層３１を通じて燃料極層１１に接続されるように形成され、たとえば、酸化ニッケル（ＮｉＯ）とイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）との混合物からなる。
　また、図１０に示すように、セル間分離構造体は、複数のセルの各々に供給されるアノードガスとしての燃料ガスとカソードガスとしての空気とを分離する電気絶縁体からなる支持構造体１４と、支持構造体１４内に形成され、かつ、複数のセルを相互に電気的に接続する電気導電体として、本発明のインターコネクタ用材料からなるインターコネクタ１５と、このインターコネクタ１５に接続するように形成されたインターコネクタ用導電体１７とからなる。インターコネクタ１５は、燃料極層１１の側に形成され、燃料ガスに接触するように形成され、具体的には、燃料極集電層３１を通じて燃料極層１１に接続されるように形成されている。インターコネクタ用導電体１７は、空気に接触するように形成され、具体的には、空気極集電層３２を通じて空気極層１３に接続されるように形成され、たとえば、ランタンマンガナイト（（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ３）とイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）との混合物からなる。
　さらに、図１１に示すように、セル間分離構造体は、複数のセルの各々に供給されるアノードガスとしての燃料ガスとカソードガスとしての空気とを分離する電気絶縁体からなる支持構造体１４と、支持構造体１４内に形成され、かつ、複数のセルを相互に電気的に接続する電気導電体として、本発明のインターコネクタ用材料からなるインターコネクタ１５と、このインターコネクタ１５に接続するように形成されたインターコネクタ用導電体１６、１７とからなる。インターコネクタ用導電体１６は、燃料ガスに接触するように形成され、具体的には、燃料極集電層３１を通じて燃料極層１１に接続されるように形成され、たとえば、酸化ニッケル（ＮｉＯ）とイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）との混合物からなる。インターコネクタ用導電体１７は、空気に接触するように形成され、具体的には、空気極集電層３２を通じて空気極層１３に接続されるように形成され、たとえば、ランタンマンガナイト（（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ３）とイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）との混合物からなる。インターコネクタ１５は、インターコネクタ用導電体１６と１７の間を接続するように形成されている。
　上述したように本発明のセル間分離構造体において、図９～図１１に示すように本発明のインターコネクタ用材料から形成されるインターコネクタ１５は、図９または図１０に示すように、アノード層としての燃料極層１１、または、カソード層としての空気極層１３の側に形成され、アノードガスとしての燃料ガス、または、カソードガスとしての空気に接触するように形成されてもよく、図１１に示すように電気導電体の中間部に形成されてもよい。
　このように構成することにより、ガスを透過しない緻密な部分である本発明のインターコネクタ用材料から形成される部分を小さくすることによって、セル間分離構造体の製造時（共焼結時）や固体電解質形燃料電池の運転時に生じる熱応力を緩和することができる。また、上記の電気導電体において電子が流れる経路を構成する材料として、本発明のインターコネクタ用材料よりもさらに電気抵抗が小さい材料を選択して用いることができる。
　たとえば、図９に示されるようなセル間分離構造体のグリーンシートは、次のようにして製造される。まず、支持構造体１４用のグリーンシートを作製する。支持構造体１４用のグリーンシートに貫通孔を形成し、その貫通孔に、酸化ニッケル（ＮｉＯ）と８モル％のイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）とが混合されたペーストを充填する。このペーストは、ＮｉＯを８０重量部、ＹＳＺを２０重量部、ビヒクルを６０重量部の配合割合で混合し、３本ロールで混錬して作製する。ビヒクルは、エチルセルロースと溶剤の混合物で日新化成株式会社製の商品名ＥＣ－２００ＦＴＲを使用する。一方、インターコネクタ１５用のグリーンシートを作製する。そして、上記の貫通孔よりも大きい直径になるように、図３に示すような円板状にインターコネクタ１５用のグリーンシートを切断し、この円板状のインターコネクタ１５用のグリーンシートを支持構造体１４用のグリーンシートの貫通孔部分の空気極側に圧着する。なお、図８に示されるようなセル間分離構造体のグリーンシートを作製するためには、支持構造体１４用のグリーンシートを２枚作製し、円板状のインターコネクタ１５用のグリーンシートが２枚の支持構造体１４用のグリーンシートによって挟まれるように圧着される。
　また、上記の実施形態では、本発明のインターコネクタ用材料を平板状の固体電解質形燃料電池のインターコネクタ、そのインターコネクタを含むセル間分離構造体に適用した例を説明したが、本発明のインターコネクタ用材料は、円筒形状の固体電解質形燃料電池における円筒外周面の一部に形成されるインターコネクタ、フラットチューブ形状の固体電解質形燃料電池における平坦面に形成されるインターコネクタにも適用することができ、その他、種々の形状のインターコネクタに適用することができる。
　以下、この発明の実施例について説明する。
　まず、以下のようにして、インターコネクタ用材料として、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３で表わされるセラミック組成物のバルク試料を種々の組成比率で作製し、各試料を評価した。
　（バルク試料の作製）
　組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３におけるモル比であるｘの値が表１に示される値になるように、試料番号１～９の各試料の出発材料として、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を化学量論に従い秤量し、水を添加してジルコニアボールで粉砕して混合した後、この混合粉を乾燥させて、温度１１００℃で仮焼を行った。得られた仮焼粉に有機溶剤とブチラール系バインダーを添加して混合することによってスラリーを作製した。このスラリーからドクターブレード法でシートを成形した。得られたグリーンシートに脱バインダー処理を施した後、グリーンシートを温度１３００℃と１４００℃で保持することにより、本焼結を行った。得られた各試料を用いて以下に示す評価を行った。
　なお、表１において、試料番号２～７の試料は、ｘが０．０５≦ｘ≦０．４の範囲内（本発明の範囲内）であり、試料番号１、８，９の試料はｘ＝０、ｘ＝０．５、ｘ＝１（本発明の範囲外）である。試料番号２～８について以下の評価（１）～（６）を行い、試料番号１と９について以下の評価（１）～（５）を行った。
　（インターコネクタ用材料のバルク試料の評価）
　（１）Ｘ線回折
　各試料の仮焼後と本焼結後において、粉末Ｘ線回折分析(ＸＲＤ、ＣｕＫα線)を行うことにより、生成相の確認を行った。焼結後、すべての試料においてペロブスカイト構造の単相であることが確認された。
　（２）焼結性
　本焼結後の各試料の密度をアルキメデス法で測定した。各試料において温度１３００℃と１４００℃で焼結した後の相対密度が９２％以上であるか否かによって焼結性を評価した。表１において、温度１３００℃または温度１４００℃で焼結した後の相対密度が９２％以上であることを「焼結性（１３００℃）」または「焼結性（１４００℃）」の欄にて○印で示し、相対密度が９２％未満であれば×印で示す。
　（３）導電率
　本焼結後の各試料について、酸化雰囲気（温度９００℃の大気中）と還元雰囲気（約４％の水蒸気を含む水素ガス中）の導電率、温度１０００℃の酸化雰囲気と還元雰囲気の導電率を交流四端子測定法により測定した。ｘが大きいほど導電率は小さかった。平板状の固体電解質形燃料電池セルで、０．３Ａ／ｃｍ２の電流密度で発電時、試料の厚みが４０μｍのとき、オーム損を５０ｍＶ以下にするためには、導電率が０．０２５Ｓｃｍ－１以上必要である。燃料電池セルにおける絶縁性の支持構造体にインターコネクタとして介在させる場合には、インターコネクタが占有する割合が体積比で５０％以下であるとすると、導電率が上記の２倍の０．０５Ｓｃｍ－１以上必要である。このことを考慮して、表１では、導電率が０．０５Ｓｃｍ－１以上のものを◎印、０．０２５Ｓｃｍ－１以上０．０５Ｓｃｍ－１未満のものを○印、０．０２５Ｓｃｍ－１未満のものを×印で示す。
　（４）還元安定性
　温度９００℃と温度１０００℃の還元雰囲気中で、各試料を６１時間、アニールし、ペロブスカイト構造の単相が分解するかどうかについて粉末Ｘ線回折分析で調べた。試料番号１の試料（ｘ＝０）においては、還元雰囲気中でペロブスカイト構造の単相がＬａ２Ｏ３（またはＬａ（ＯＨ）３）と金属Ｆｅに分解した。試料番号２の試料（ｘ＝０．０５）においては、９００℃の還元雰囲気中ではペロブスカイト構造の単相は安定であったが、１０００℃の還元雰囲気中ではペロブスカイト構造の単相が分解し、Ｌａ２Ｏ３と金属Ｆｅの生成が見られた。試料番号３～９の試料（ｘ≧０．１）においては、ペロブスカイト構造の単相は９００℃と１０００℃の還元雰囲気中で安定であり、Ｌａ２Ｏ３と金属Ｆｅの生成がなかった。ペロブスカイト構造の単相の分解が温度９００℃または温度１０００℃の還元雰囲気中で生じなかった試料を○印で、温度９００℃または温度１０００℃の還元雰囲気中で生じた試料を×印で表１に示す。
　（５）ジルコニアとの反応性
　添加量３モル％のＹ２Ｏ３で安定化されたジルコニア（ＺｒＯ２）（イットリア安定化ジルコニア：ＹＳＺ）と各試料の原材料とを混合した後、温度１３００℃で焼結した。粉末Ｘ線回折分析(ＸＲＤ、ＣｕＫα線)を行うことにより、生成相の確認を行った。いずれの試料においてもジルコニアとの反応はなかった。表１において○印はジルコニアとの反応がなかったことを示す。図１は、試料番号３の試料（ｘ＝０．１）においてＸＲＤによって得られた各相のピーク強度の一例を示す。図１において、Ｐはペロブスカイト相のピーク、Ｚはジルコニア相のピークを示す。
　（６）イオン伝導性
　０．０５≦ｘ≦０．５の範囲内にある組成の試料番号２～８の試料について、直径が３０ｍｍ、厚みが１０ｍｍのディスク状にグリーンシートを加工した。これらのグリーンシートを焼結した後、焼結体の両面に白金電極を形成した。温度９００℃に保持された状態の焼結体の一方の表面に、燃料ガスの酸素分圧に相当する酸素分圧を有する温度３０℃の加湿水素ガス（約４％の水蒸気を含む水素ガス)を、焼結体の他方の表面に空気を噴きつけて、水素濃淡電池として起電力を測定した。酸素イオン伝導があれば最大で理論値１．０４Ｖの電圧が生じるが、評価したすべての試料で２ｍＶ程度の起電力が生じた。この結果、全導電率の０．２％がイオン伝導に相当するものと見積もられる。この程度のイオン伝導は、電子伝導に比べて非常に小さく無視できるものである。表１では、イオン伝導性がほとんどないことを○印で示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示すように、０．０５≦ｘ≦０．４の範囲内にある組成の試料（試料番号２～７５）は、組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３（ｘはモル比を示す）で表わされるセラミック組成物において、０＜ｘ＜０．５を満足するときであり、上記のバルク試料の評価に基づいて、酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるとともに、イオン伝導性がなく、電子伝導率（導電率）が高く、焼結温度を１３００～１４００℃程度に低くすることができることがわかった。さらに、０．１≦ｘ≦０．３の範囲内にある組成の試料（試料番号３～６）は、上記のバルク試料の評価に基づいて、１０００℃という高い温度の還元雰囲気においても化学的に安定な材料を得ることができるとともに、電子伝導率（導電率）をより高くすることができることがわかった。
　次に、以下のようにして、中間層用材料として、組成式Ｓｒ１－ｘＡｘＴｉ１－ｙＢｙＯ３（ただし、ＡはＬａまたはＹ、ＢはＮｂまたはＴａ、ｘとｙはモル比を示し、０≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．５を満足する）で表わされるセラミック組成物のバルク試料を種々の組成比率で作製し、各試料を評価した。
　（バルク試料の作製）
　組成式Ａ１－ｘＢｘＴｉ１－ｙＣｙＯ３（ただし、ＡはＳｒ、ＢはＬａまたはＹ、ＣはＮｂまたはＴａ、ｘとｙはモル比を示し、０≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．５を満足する）におけるモル比であるｘの値とｙの値を上記の範囲内で所定の値に設定して目的となる組成となるように、試料の出発材料として、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）を化学量論に従い秤量し、水を添加してジルコニアボールで粉砕して混合した後、この混合粉を乾燥させて、温度１１００℃で仮焼を行った。試料に気孔を形成するために、得られた仮焼粉にカーボンを０～２０重量％添加するとともに、有機溶剤とブチラール系バインダーとを添加して混合することによってスラリーを作製した。このスラリーからドクターブレード法でシートを成形した。得られたグリーンシートに脱バインダー処理を施した後、グリーンシートを温度１３００℃で保持することにより、本焼結を行った。得られた試料を用いて以下に示す評価を行った。
　（中間層用材料のバルク試料の評価）
　（１）Ｘ線回折
　試料の仮焼後と本焼結後において、粉末Ｘ線回折分析(ＸＲＤ、ＣｕＫα線)を行うことにより、生成相の確認を行った。焼結後、すべての組成においてペロブスカイト構造の単相であることが確認された。
　（２）電気抵抗値
　以下の各部材の材料粉末に、ポリブチラール系バインダーと、有機溶媒としてエタノールとトルエンとの混合物とを混合することによってスラリーを作製した。このスラリーから、ドクターブレード法で、インターコネクタと中間層と燃料極層と空気極層のグリーンシートを成形した。
　インターコネクタ：（ＬａＦｅ０．８Ａｌ０．２Ｏ３）（ｘ＝０．２）の出発材料の仮焼粉。
　中間層：Ａ１－ｘＢｘＴｉ１－ｙＣｙＯ３（ただし、ＡはＳｒ、ｘ＝０、ｙ＝０）、すなわち、ＳｒＴｉＯ３の出発材料の仮焼粉。
　燃料極層：酸化ニッケル（ＮｉＯ）６５重量％と、添加量８モル％のイットリア（Ｙ２Ｏ３）で安定化されたジルコニア（ＺｒＯ２）（イットリア安定化ジルコニア：８ＹＳＺ）３５重量％との混合物からなる材料粉末１００重量部に対してカーボン粉末を３０重量部添加したもの。
　空気極層：Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＭｎＯ３からなる材料粉末１００重量部に対してカーボン粉末を３０重量部添加したもの。
　得られたインターコネクタと中間層のグリーンシートを直径３０ｍｍの円板状に加工した。燃料極層と空気極層のグリーンシートを直径１５ｍｍの円板状に加工した。円板状の空気極層のグリーンシートに、インターコネクタと中間層と燃料極層のシートを順に積重ねた。なお、焼結後の厚みが空気極層：５０μｍ、インターコネクタ：３００μｍ、燃料極層：５０μｍ、中間層：９μｍ、３０μｍおよび５０μｍの三種類となるように、各グリーンシートの厚みを設定した。
　この積み重ねられたものを１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力、８０℃の温度にて２分間、温間静水圧成形（ＷＩＰ）することにより圧着した。この圧着体を温度４００～５００℃の範囲内で脱バインダー処理を施した後、温度１３００℃で３時間保持することにより、焼結した。
　得られた積層体焼結試料（試料番号１１～１３）の空気極層と燃料極層の表面に白金網をつけた端子を押し付けて、空気極層側に空気、燃料極層側に温度３０℃の加湿された水素ガス（約４％の水蒸気を含む水素ガス）を流して温度９００℃にて電気抵抗値を測定した。なお、中間層の材料粉末である仮焼粉にはカーボンを添加しなかったので、中間層の開気孔率は０％であった。
　また、比較のため、円板状の空気極層のグリーンシートに、インターコネクタと燃料極層のシートを順に積重ねたものを、上記と同様にして、積層体焼結試料（試料番号１０）を作製し、電気抵抗値を測定した。
　電気抵抗値の測定結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２から、比較例として、空気極層とインターコネクタと燃料極層とを順に積み重ねた試料（試料番号１０）では高い電気抵抗を示したのに対し、本発明例として、空気極層とインターコネクタと中間層と燃料極層とを順に積み重ねた試料（試料番号１１～１３）ではかなり低い電気抵抗を示し、中間層の厚みが薄いほど、その電気抵抗値が小さくなることがわかる。
　（３）気孔の効果
　中間層の試料に種々の気孔率で気孔を形成するために、中間層の材料粉末として、ＳｒＴｉＯ３の出発材料の仮焼粉にカーボンを０～２０重量％の範囲内で添加するとともに、有機溶剤とブチラール系バインダーとを添加して混合することによってスラリーを作製した。そして、上記と同様にして、積層体焼結試料（試料番号１４～１７）を作製し、電気抵抗値を測定した。なお、中間層の焼結後の厚みは５０μｍとなるようにした。気孔率はアルキメデス法で測定した。
　電気抵抗値の測定結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３から、気孔率を高くすると、積層体焼結試料の電気抵抗値がわずかに大きくなるが、問題がない程度であることがわかる。
　（４）ドーパントの効果
　ＳｒＴｉＯ３においてＳｒとＴｉの一部を置換した材料からなる中間層の試料を作製するために、中間層の材料粉末として、Ｓｒ１－ｘＢｘＴｉ１－ｙＣｙＯ３（ＢはＬａまたはＹ、ＣはＮｂまたＴａ、ｘ＝０．２、ｙ＝０．２）の出発材料の仮焼粉に、有機溶剤とブチラール系バインダーとを添加して混合することによってスラリーを作製した。そして、上記と同様にして、積層体焼結試料（試料番号１８～２１）を作製し、電気抵抗値を測定した。なお、中間層の材料粉末である仮焼粉にはカーボンを添加しなかったので、中間層の開気孔率は０％であった。また、中間層の焼結後の厚みは５０μｍとなるようにした。
　電気抵抗値の測定結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４から、ＳｒＴｉＯ３においてＳｒとＴｉの一部を置換した材料からなる中間層の試料では、積層体焼結試料の電気抵抗値が低くなることがわかる。
　（燃料電池試料の作製と発電試験）
　次に、インターコネクタ用材料として表１の試料番号５に示す組成（ｘ＝０．２）のセラミック組成物を用いて、平板状固体電解質形燃料電池の試料を作製し、発電試験を行った。
　まず、図６～図８に示す固体電解質形燃料電池１の試料を構成する各部材の材料粉末を以下のとおり準備した。
　燃料極層１１：酸化ニッケル（ＮｉＯ）６５重量％と、添加量８モル％のイットリア（Ｙ２Ｏ３）で安定化されたジルコニア（ＺｒＯ２）（イットリア安定化ジルコニア：８ＹＳＺ）３５重量％との混合物からなる材料粉末１００重量部に対してカーボン粉末を３０重量部添加したもの。
　固体電解質層１２：添加量１０モル％のイットリア（Ｙ２Ｏ３）で安定化されたジルコニア（ＺｒＯ２）（イットリア安定化ジルコニア：１０ＹＳＺ）。
　空気極層１３：Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＭｎＯ３からなる材料粉末１００重量部に対してカーボン粉末を３０重量部添加したもの。
　支持構造体１４：Ｙ０．１５Ｔａ０．１５Ｚｒ０．７Ｏ２（添加量７．５モル％のＹ２Ｏ３と添加量７．５モル％のＴａ２Ｏ５で安定化されたジルコニア（ＺｒＯ２））（電気絶縁材料）。
　インターコネクタ１５：（ＬａＦｅ０．８Ａｌ０．２Ｏ３）（ｘ＝０．２）の出発材料の仮焼粉。
　中間層１８：気孔率が２０％になるように、ＳｒＴｉＯ３の出発材料の仮焼粉からなる材料粉末に対して所定量のカーボン粉末を添加したもの。
　まず、インターコネクタ１５、固体電解質層１２、および、支持構造体１４のバルク試料について、熱機械分析装置（ＴＭＡ）により、熱膨張を調べた。その結果を図２に示す。図２は、温度（℃）と熱膨張（ΔＬ／Ｌ）（％）との関係を示すグラフである。図２のグラフにおいて、ｘ＝０．１、電解質、支持構造体で指示される線は、インターコネクタ１５、固体電解質層１２、および、支持構造体１４のバルク試料についての温度と熱膨張の関係を示す。たとえば、インターコネクタ１５、固体電解質層１２、および、支持構造体１４のそれぞれのバルク試料について、温度１０００℃における空気中の熱膨張係数は、１１．１×１０－６／Ｋ、１０．２×１０－６／Ｋ、１０．５×１０－６／Ｋであった。インターコネクタ１５と固体電解質層１２のバルク試料間では熱膨張差はわずかであることがわかる。特に、インターコネクタ１５と支持構造体１４のバルク試料間では熱膨張差は小さいことがわかる。
　次に、インターコネクタ１５と固体電解質層１２の材料粉末を用いて温度１３００℃にて共焼結した。焼結後の平面寸法は６３ｍｍ×４９ｍｍ、固体電解質層１２の厚みは２００μｍ、インターコネクタ１５の厚みは２００μｍであった。得られた焼結体において固体電解質層１２とインターコネクタ１５とは、その間に剥離はなく、強固に接合されていた。その焼結体を温度１０００℃まで加熱し、１０℃／ｍｉｎで昇降温を繰り返し、さらに１０００℃で２４時間保持したが、固体電解質層１２とインターコネクタ１５との間で剥離は生じなかった。したがって、上記で測定されたインターコネクタ１５と固体電解質層１２のバルク試料間での熱膨張差は問題にならないことがわかる。
　そこで、以上のように準備された材料を用いて、図６に示すように、燃料極層１１、固体電解質層１２、空気極層１３、支持構造体１４、インターコネクタ１５、中間層１８のグリーンシートを次のようにして作製した。
　各材料粉末と、ポリビニルブチラール系バインダーと、有機溶媒としてのエタノールとトルエンとの混合物（重量比率で混合比が１：４）とを混合した後、ドクターブレード法によりグリーンシートを作製した。
　支持構造体１４のグリーンシートでは、それぞれ、図６にて破線で示すように、メカパンチャーにより穴あけ加工を施すことによって、図７に示す燃料ガス供給路２１と空気供給路２２を形成するための細長い貫通孔２１ａ、２２ａを形成した。
　また、燃料極層１１、固体電解質層１２、空気極層１３が配置される支持構造体１４のグリーンシートには、それぞれ、燃料極層１１、固体電解質層１２、空気極層１３のグリーンシートを嵌め込むための嵌合部１１ａ、１２ａ、１３ａを形成した。
　さらに、燃料極集電層３１、空気極集電層３２が配置される支持構造体１４のグリーンシートには、それぞれ、燃料極集電層３１、空気極集電層３２のグリーンシートを嵌め込むための嵌合部３１ａ、３２ａを形成した。なお、燃料極集電層３１と空気極集電層３２のグリーンシートは、燃料極層１１と空気極層１３のそれぞれの材料粉末と同じ組成のものを用いて作製した。
　さらにまた、インターコネクタ１５と中間層１８のグリーンシートでは、それぞれ、図６にて破線で示すように、メカパンチャーにより穴あけ加工を施すことによって、図７に示す燃料ガス供給路２１と空気供給路２２を形成するための細長い貫通孔２１ａ、２２ａを形成した。
　以上のようにして作製された支持構造体１４のグリーンシートの各々において、貫通孔１５ａにインターコネクタ１５のグリーンシート、嵌合部１１ａ、１２ａ、１３ａに燃料極層１１、固体電解質層１２、空気極層１３のグリーンシート、嵌合部３１ａ、３２ａに燃料極集電層３１、空気極集電層３２のグリーンシートを嵌め込んだ。このようにして得られた３枚のグリーンシートに、インターコネクタ１５と中間層１８のグリーンシートを図７に示すように順に積み重ねた。なお、焼結後の厚みが、燃料極層１１：５０μｍ、固体電解質層１２：５０μｍ、空気極層１３：５０μｍ、インターコネクタ１５：３００μｍ、中間層１８：５０μｍ、燃料極集電層３１：２５０μｍ、空気極集電層３２：２５０μｍとなるように、各グリーンシートの厚みを設定した。
　この積み重ねられたものを１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力、８０℃の温度にて２分間、温間静水圧成形（ＷＩＰ）することにより圧着した。この圧着体に温度４００～５００℃の範囲内で脱バインダー処理を施した後、温度１３００℃で３時間保持することにより、焼結した。
　得られた固体電解質形燃料電池１の試料を９００℃に昇温して、温度３０℃の加湿された水素ガス（約４％の水蒸気を含む水素ガス）と、空気とをそれぞれ、燃料ガス供給路２１と空気供給路２２とを通じて供給して発電試験を行い、開回路電圧（open circuit voltage：ＯＣＶ）を測定した。開回路電圧は、理論値と等しく、１．０７Ｖであり、セルのインピーダンスも小さかった。０．４Ａ／ｃｍ２の電流密度で通電した後も、開回路電圧とインピーダンスがともに変化しなかった。このことから、インターコネクタ１５を含む固体電解質形燃料電池１は、共焼結によって、クラックが生じることなく、緻密に形成することができ、特にインターコネクタ１５と空気極層１３との間に高抵抗層を形成していないだけでなく、インターコネクタ１５と燃料極層１１との間にも高抵抗層が形成されておらず、良好な電気的接続が得られたことがわかる。
　今回開示された実施の形態と実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は以上の実施の形態と実施例ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものであることが意図される。
　酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるとともに、イオン伝導性が低く、電子伝導率（導電率）が高く、１３００～１４００℃程度の低い温度で緻密化することが可能なインターコネクタ用材料を得ることができるので、このインターコネクタ用材料を用いることにより、固体電解質形燃料電池の作動温度である８００℃～１０００℃の高温環境下で、かつ、酸化雰囲気および還元雰囲気のいずれの雰囲気においても化学的に安定であるセル間分離構造体とそれを備えた固体電解質形燃料電池を得ることができる。
　１：固体電解質形燃料電池、１１：燃料極層、１２：固体電解質層、１３：空気極層、１４：支持構造体、１５：インターコネクタ、１８：中間層、２１：燃料ガス供給路、２２：空気供給路。

Claims (11)

  1. 　固体電解質形燃料電池において、各々が順に積み重ねられたアノード層、固体電解質層およびカソード層から構成される複数のセルの間に配置され、複数のセルを相互に電気的に直列に接続するインターコネクタの材料であって、
    　組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３（ただし、ｘはモル比を示し、０＜ｘ＜０．５を満足する）で表わされるセラミック組成物を主成分とする、インターコネクタ用材料。
  2. 　組成式Ｌａ（Ｆｅ１－ｘＡｌｘ）Ｏ３（ただし、ｘはモル比を示し、０．１≦ｘ≦０．３を満足する）で表わされるセラミック組成物を主成分とする、請求項１に記載のインターコネクタ用材料。
  3. 　固体電解質形燃料電池において、各々が順に積み重ねられたアノード層、固体電解質層およびカソード層から構成される複数のセルの間に配置されるセル間分離構造体であって、
    　前記セル間分離構造体は、前記複数のセルの各々に供給されるアノードガスとカソードガスとを分離する電気絶縁体と、前記電気絶縁体内に形成され、かつ、前記複数のセルを相互に電気的に接続する電気導電体とからなり、前記電気絶縁体と前記電気導電体とが共焼結によって形成され、
    　前記電気導電体が、請求項１または請求項２に記載のインターコネクタ用材料から形成されている、セル間分離構造体。
  4. 　固体電解質形燃料電池において、各々が順に積み重ねられたアノード層、固体電解質層およびカソード層から構成される複数のセルの間に配置されるセル間分離構造体であって、
    　前記セル間分離構造体は、前記複数のセルの各々に供給されるアノードガスとカソードガスとを分離する電気絶縁体と、前記電気絶縁体内に形成され、かつ、前記複数のセルを相互に電気的に接続する電気導電体とからなり、前記電気絶縁体と前記電気導電体とが共焼結によって形成され、
    　前記電気導電体の一部が、請求項１または請求項２に記載のインターコネクタ用材料から形成されている、セル間分離構造体。
  5. 　各々が順に積み重ねられたアノード層、固体電解質層およびカソード層から構成される複数のセルと、
    　複数のセルの間に配置される、請求項３または請求項４に記載のセル間分離構造体とを備えた、固体電解質形燃料電池。
  6. 　各々が順に積み重ねられたアノード層、固体電解質層およびカソード層から構成される複数のセルと、
    　複数のセルの間に配置される、請求項１または請求項２に記載のインターコネクタ用材料から形成された導電体層を少なくとも含むセル間分離構造体とを備える、固体電解質形燃料電池。
  7. 　前記アノード層がニッケルを含み、前記導電体層と前記アノード層との間に中間層が形成され、前記中間層が、ストロンチウム、カルシウムおよびバリウムからなる群より選ばれた少なくとも１種の元素を含むチタン系ペロブスカイト酸化物からなる、請求項６に記載の固体電解質形燃料電池。
  8. 　前記複数のセルと前記セル間分離構造体とが共焼結によって形成されている、請求項７に記載の固体電解質形燃料電池。
  9. 　前記中間層は気孔を有する、請求項７または請求項８に記載の固体電解質形燃料電池。
  10. 　前記チタン系ペロブスカイト酸化物は、Ａ１－ｘＢｘＴｉ１－ｙＣｙＯ３（ただし、ＡはＳｒ、ＣａおよびＢａからなる群より選ばれた少なくとも１種、Ｂは希土類元素、ＣはＮｂまたはＴａ、ｘとｙはモル比を示し、０≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．５を満足する）で表わされるペロブスカイト酸化物である、請求項７から請求項９までのいずれか１項に記載の固体電解質形燃料電池。
  11. 　前記Ｂは、ＬａまたはＹである、請求項１０に記載の固体電解質形燃料電池。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011138915A1 (ja) * 2010-05-07 2011-11-10 株式会社 村田製作所 高温構造材料、固体電解質形燃料電池用構造体および固体電解質形燃料電池
JP4916041B1 (ja) * 2010-12-13 2012-04-11 日本碍子株式会社 固体酸化物形燃料電池
WO2012133263A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 株式会社村田製作所 燃料電池
WO2013012058A1 (ja) * 2011-07-21 2013-01-24 株式会社村田製作所 固体酸化物形燃料電池用電気的接続材、固体酸化物形燃料電池用接合材および固体酸化物形燃料電池
JP2013030270A (ja) * 2011-07-26 2013-02-07 Ngk Insulators Ltd インターコネクタ
CN103443979A (zh) * 2011-03-25 2013-12-11 株式会社村田制作所 燃料电池
JP2014050776A (ja) * 2012-09-05 2014-03-20 Ngk Spark Plug Co Ltd 酸素透過膜
US20140325832A1 (en) * 2011-11-24 2014-11-06 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Ene Alt Method for the production of an all-solid battery
WO2015029983A1 (ja) * 2013-08-30 2015-03-05 株式会社村田製作所 セパレータ及び燃料電池
JPWO2014050715A1 (ja) * 2012-09-27 2016-08-22 株式会社村田製作所 固体電解質形燃料電池
WO2017199448A1 (ja) * 2016-05-20 2017-11-23 ＦＣＯ Ｐｏｗｅｒ株式会社 インターコネクト構造及び固体酸化物形燃料電池
CN114225895A (zh) * 2022-02-25 2022-03-25 农业农村部环境保护科研监测所 一种La-Fe-Al复合金属氧化物、制备方法及用途

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101053227B1 (ko) * 2009-04-20 2011-08-01 주식회사 포스비 평관형 구조체를 이용한 고체산화물 연료전지용 스택
EP2736109A4 (en) 2011-07-21 2015-09-30 Murata Manufacturing Co ELECTRICAL COMPOUND MATERIAL FOR FIXED OXYGEN FUEL CELLS, FIXED OXYGEN FUEL CELL, FIXED OXYGEN FUEL CELL MODULE AND METHOD FOR PRODUCING A SOLID OXYGEN FUEL CELL
US20160112684A1 (en) * 2013-05-23 2016-04-21 Medibotics Llc Spectroscopic Finger Ring for Compositional Analysis of Food or Other Environmental Objects
WO2015025649A1 (ja) * 2013-08-22 2015-02-26 株式会社村田製作所 固体電解質形燃料電池
CN105177387B (zh) * 2015-08-06 2017-03-15 江苏师范大学 一种3D芯片堆叠的含Eu、纳米Au的互连材料
JP6541727B2 (ja) * 2017-07-24 2019-07-10 カルソニックカンセイ株式会社 接合方法
DE102021107865A1 (de) * 2021-03-29 2022-09-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Bauteile aus einem keramischen Werkstoffverbund und Verfahren zu seiner Herstellung
CN117205930B (zh) * 2023-07-27 2024-07-19 南开大学 铁掺杂的钙钛矿及其制备方法和在pvc塑料级联解聚中的应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10134828A (ja) * 1996-10-30 1998-05-22 Tokyo Gas Co Ltd 平板型固体電解質燃料電池の燃料極とセパレータ間の集電方法
JPH1140181A (ja) * 1997-07-23 1999-02-12 Tokyo Gas Co Ltd 固体電解質型燃料電池の起動・停止及び運転あるいは待機状態での高温保持方法
JP2006185697A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Toto Ltd インターコネクタ材料及びこれを備えた固体酸化物形燃料電池
JP2007317611A (ja) * 2006-05-29 2007-12-06 Kyocera Corp セルスタック及び燃料電池
JP2008091290A (ja) * 2006-10-05 2008-04-17 Murata Mfg Co Ltd 固体電解質形燃料電池用セパレータ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2984750B2 (ja) 1990-09-07 1999-11-29 工業技術院長 カルシウムドープランタンクロマイト粉体及びその焼結体とそれを利用した固体電解質型燃料電池並びにカルシウムドープランタンクロマイト粉体の合成方法
US5403461A (en) * 1993-03-10 1995-04-04 Massachusetts Institute Of Technology Solid electrolyte-electrode system for an electrochemical cell
EP0689724B1 (en) * 1993-03-20 2000-01-12 Keele University Solid oxide fuel cell structures
US5759936A (en) * 1996-03-21 1998-06-02 Haldor Topsoe As Lanthanide ceramic material
JP2001052725A (ja) 1999-08-06 2001-02-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 円筒型固体電解質燃料電池の周辺部材の材料およびこれを利用したセル
CN1809944A (zh) * 2003-01-31 2006-07-26 Utc燃料电池有限责任公司 固体氧化物燃料电池堆用柔顺、容许应变的互连器
CN100335415C (zh) * 2003-02-28 2007-09-05 新加坡纳米材料科技有限公司 一种制备各种晶态钙钛矿类化合物粉体的方法
WO2008008409A2 (en) * 2006-07-12 2008-01-17 The Trustees Of The University Of Pennsylvania High-performance ceramic anodes for use with strategic and other hydrocarbon fuels

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10134828A (ja) * 1996-10-30 1998-05-22 Tokyo Gas Co Ltd 平板型固体電解質燃料電池の燃料極とセパレータ間の集電方法
JPH1140181A (ja) * 1997-07-23 1999-02-12 Tokyo Gas Co Ltd 固体電解質型燃料電池の起動・停止及び運転あるいは待機状態での高温保持方法
JP2006185697A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Toto Ltd インターコネクタ材料及びこれを備えた固体酸化物形燃料電池
JP2007317611A (ja) * 2006-05-29 2007-12-06 Kyocera Corp セルスタック及び燃料電池
JP2008091290A (ja) * 2006-10-05 2008-04-17 Murata Mfg Co Ltd 固体電解質形燃料電池用セパレータ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2306568A4 *

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011138915A1 (ja) * 2010-05-07 2011-11-10 株式会社 村田製作所 高温構造材料、固体電解質形燃料電池用構造体および固体電解質形燃料電池
GB2495639A (en) * 2010-05-07 2013-04-17 Murata Manufacturing Co High-temperature structural material, structural body for soli electrolyte fuel cell, and solid electrolyte fuel cell
JP4916041B1 (ja) * 2010-12-13 2012-04-11 日本碍子株式会社 固体酸化物形燃料電池
WO2012081485A1 (ja) * 2010-12-13 2012-06-21 日本碍子株式会社 固体酸化物形燃料電池
US9083011B2 (en) 2010-12-13 2015-07-14 Ngk Insulators, Ltd. Solid oxide fuel cell
US20140017597A1 (en) * 2011-03-25 2014-01-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Fuel cell
EP2690694A4 (en) * 2011-03-25 2014-09-03 Murata Manufacturing Co FUEL CELL
CN103443979A (zh) * 2011-03-25 2013-12-11 株式会社村田制作所 燃料电池
CN103477484B (zh) * 2011-03-31 2016-07-06 株式会社村田制作所 燃料电池
US9263749B2 (en) 2011-03-31 2016-02-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Fuel cell
DE112012001479B4 (de) 2011-03-31 2018-10-31 Murata Manufacturing Co., Ltd. Brennstoffzelle
WO2012133263A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 株式会社村田製作所 燃料電池
CN103477484A (zh) * 2011-03-31 2013-12-25 株式会社村田制作所 燃料电池
JP5652545B2 (ja) * 2011-03-31 2015-01-14 株式会社村田製作所 燃料電池
JPWO2013012058A1 (ja) * 2011-07-21 2015-02-23 株式会社村田製作所 固体酸化物形燃料電池用電気的接続材、固体酸化物形燃料電池用接合材および固体酸化物形燃料電池
WO2013012058A1 (ja) * 2011-07-21 2013-01-24 株式会社村田製作所 固体酸化物形燃料電池用電気的接続材、固体酸化物形燃料電池用接合材および固体酸化物形燃料電池
JP2013030270A (ja) * 2011-07-26 2013-02-07 Ngk Insulators Ltd インターコネクタ
US20140325832A1 (en) * 2011-11-24 2014-11-06 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Ene Alt Method for the production of an all-solid battery
US9755264B2 (en) * 2011-11-24 2017-09-05 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Method for the production of an all-solid battery
JP2014050776A (ja) * 2012-09-05 2014-03-20 Ngk Spark Plug Co Ltd 酸素透過膜
JPWO2014050715A1 (ja) * 2012-09-27 2016-08-22 株式会社村田製作所 固体電解質形燃料電池
WO2015029983A1 (ja) * 2013-08-30 2015-03-05 株式会社村田製作所 セパレータ及び燃料電池
JP6086154B2 (ja) * 2013-08-30 2017-03-01 株式会社村田製作所 セパレータ及び燃料電池
WO2017199448A1 (ja) * 2016-05-20 2017-11-23 ＦＣＯ Ｐｏｗｅｒ株式会社 インターコネクト構造及び固体酸化物形燃料電池
CN114225895A (zh) * 2022-02-25 2022-03-25 农业农村部环境保护科研监测所 一种La-Fe-Al复合金属氧化物、制备方法及用途
CN114225895B (zh) * 2022-02-25 2022-05-13 农业农村部环境保护科研监测所 一种La-Fe-Al复合金属氧化物、制备方法及用途

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