A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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TETRAGONAL ZIRCONIA ELECTROLYTE MATERIAL AND SOLID ELECTROLYTE MEMBRANE INCLUDING THE MATERIAL, FUEL ELECTRODE MEMBRANE AND SINGLE CELL FOR SOLID OXIDE FUEL CELL
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a tetragonal zirconia electrolyte material capable of preparing a solid electrolyte layer of a solid oxide fuel cell suppressed in a change of a crystal phase or deterioration of oxygen ion conductivity even if exposed to a hydrothermal degradation environment, a fuel electrode layer or the like; a solid electrolyte membrane and a fuel electrode membrane prepared using the tetragonal zirconia electrolyte material; and a single cell for a solid oxide fuel cell including the solid electrolyte membrane and/or the fuel electrode membrane.SOLUTION: There is provided a tetragonal zirconia electrolyte material which comprises 3 to 7 mol% of Sc as an oxide, further 0.0015 mol% or more and 1.5 mol% or less of one or two or more elements selected from the group consisting Y and lanthanoid having an atomic number of 57 and 59 to 70 in total as an oxide or 3 to 7 mol% of Sc as an oxide, further 0.0015 mol% or more and less than 0.0030 mol% of one or two or more elements selected from the group consisting of Y and lanthanoid having an atomic number 57 to 70 in total as an oxide, or 3 to 7 mol% of Yb as an oxide and 0.015 mol% or more and 1.5 mol% or less of one or two or more elements selected from the group consisting of Sc, Y and lanthanoid having an atomic number 57 to 69 in total as an oxide.SELECTED DRAWING: None
【課題】本発明は、水熱劣化環境に晒されても結晶相の変化や酸素イオン伝導性の低下が抑制されている固体酸化物形燃料電池の固体電解質層や燃料極層などを作製することができる正方晶系ジルコニア電解質材料、当該正方晶系ジルコニア電解質材料を用いて作製された固体電解質膜および燃料極膜、並びに、当該固体電解質膜および／または燃料極膜を含む固体酸化物形燃料電池用単セルを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る正方晶系ジルコニア電解質材料は、Ｓｃを酸化物として３〜７モル％含み、更に、Ｙおよび原子番号が５７、５９〜７０のランタノイドからなる群から選択された１種又は２種以上の元素を酸化物として合計で０．００１５モル％以上１．５モル％以下含むか、または、Ｓｃを酸化物として３〜７モル％含み、更に、Ｙおよび原子番号が５７〜７０のランタノイドからなる群から選択された１種又は２種以上の元素を酸化物として合計で０．００１５モル％以上０．００３０モル％未満または０．５モル％以上１．５モル％以下含むか、または、Ｙｂを酸化物として３〜７モル％含み、更に、ＳｃおよびＹおよび原子番号が５７〜６９のランタノイドからなる群から選択された１種又は２種以上の元素を酸化物として合計で０．０１５モル％以上１．５モル％以下含むことを特徴とする。【選択図】なし
TETRAGONAL ZIRCONIA ELECTROLYTE MATERIAL AND SOLID ELECTROLYTE MEMBRANE INCLUDING THE MATERIAL, FUEL ELECTRODE MEMBRANE AND SINGLE CELL FOR SOLID OXIDE FUEL CELL
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a tetragonal zirconia electrolyte material capable of preparing a solid electrolyte layer of a solid oxide fuel cell suppressed in a change of a crystal phase or deterioration of oxygen ion conductivity even if exposed to a hydrothermal degradation environment, a fuel electrode layer or the like; a solid electrolyte membrane and a fuel electrode membrane prepared using the tetragonal zirconia electrolyte material; and a single cell for a solid oxide fuel cell including the solid electrolyte membrane and/or the fuel electrode membrane.SOLUTION: There is provided a tetragonal zirconia electrolyte material which comprises 3 to 7 mol% of Sc as an oxide, further 0.0015 mol% or more and 1.5 mol% or less of one or two or more elements selected from the group consisting Y and lanthanoid having an atomic number of 57 and 59 to 70 in total as an oxide or 3 to 7 mol% of Sc as an oxide, further 0.0015 mol% or more and less than 0.0030 mol% of one or two or more elements selected from the group consisting of Y and lanthanoid having an atomic number 57 to 70 in total as an oxide, or 3 to 7 mol% of Yb as an oxide and 0.015 mol% or more and 1.5 mol% or less of one or two or more elements selected from the group consisting of Sc, Y and lanthanoid having an atomic number 57 to 69 in total as an oxide.SELECTED DRAWING: None
【課題】本発明は、水熱劣化環境に晒されても結晶相の変化や酸素イオン伝導性の低下が抑制されている固体酸化物形燃料電池の固体電解質層や燃料極層などを作製することができる正方晶系ジルコニア電解質材料、当該正方晶系ジルコニア電解質材料を用いて作製された固体電解質膜および燃料極膜、並びに、当該固体電解質膜および／または燃料極膜を含む固体酸化物形燃料電池用単セルを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る正方晶系ジルコニア電解質材料は、Ｓｃを酸化物として３〜７モル％含み、更に、Ｙおよび原子番号が５７、５９〜７０のランタノイドからなる群から選択された１種又は２種以上の元素を酸化物として合計で０．００１５モル％以上１．５モル％以下含むか、または、Ｓｃを酸化物として３〜７モル％含み、更に、Ｙおよび原子番号が５７〜７０のランタノイドからなる群から選択された１種又は２種以上の元素を酸化物として合計で０．００１５モル％以上０．００３０モル％未満または０．５モル％以上１．５モル％以下含むか、または、Ｙｂを酸化物として３〜７モル％含み、更に、ＳｃおよびＹおよび原子番号が５７〜６９のランタノイドからなる群から選択された１種又は２種以上の元素を酸化物として合計で０．０１５モル％以上１．５モル％以下含むことを特徴とする。【選択図】なし
TETRAGONAL ZIRCONIA ELECTROLYTE MATERIAL AND SOLID ELECTROLYTE MEMBRANE INCLUDING THE MATERIAL, FUEL ELECTRODE MEMBRANE AND SINGLE CELL FOR SOLID OXIDE FUEL CELL
正方晶系ジルコニア電解質材料、並びに、該材料を含む固体電解質膜、燃料極膜、および固体酸化物形燃料電池用単セル
AIKAWA NORIKAZU (author) / HATA KAZUO (author) / SATAKE TAKESHI (author)
2018-01-25
Patent
Electronic Resource
Japanese
IPC:
C04B
Kalk
,
LIME
/
C01G
Verbindungen der von den Unterklassen C01D oder C01F nicht umfassten Metalle
,
COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
/
H01B
CABLES
,
Kabel
/
H01M
Verfahren oder Mittel, z.B. Batterien, für die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie
,
PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
SOLID ELECTROLYTE MEMBRANE AND SINGLE CELL FOR SOLID OXIDE FUEL CELL INCLUDING THE SAME
| European Patent Office | 2016
SOLID ELECTROLYTE, SOLID ELECTROLYTE MEMBRANE, FUEL BATTERY CELL, AND FUEL BATTERY
| European Patent Office | 2018
Solid electrolyte, solid electrolyte membrane, fuel battery cell, and fuel battery
| European Patent Office | 2017
| European Patent Office | 2015