[发明专利]燃料电池

说明书

燃料电池(10)包括燃料极(20)、空气极(50)、以及配置在燃料极(20)与空气极(50)之间的固体电解质层(30)。空气极(50)含有以通式ABO₃表示且在A位点包含La及Sr中的至少一方的钙钛矿型氧化物作为主成分。空气极(50)具有距固体电解质层(30)侧的表面(50S)5μm以内的界面区域(52)。界面区域(52)包含由钙钛矿型氧化物构成的主相和由氧化锶构成的第二相。界面区域(52)的截面内的第二相的面积占有率为0.05％～3％。

技术领域

本发明涉及燃料电池。

背景技术

以往，已知包括燃料极、空气极、以及配置在燃料极与空气极之间的固体电解质层的燃料电池。作为空气极的材料，优选以通式ABO₃表示且在A位点包含La及Sr中的至少一方的钙钛矿型氧化物(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-32132号公报

发明内容

但是，在反复发电的过程中燃料电池的输出有时会降低。本发明的发明人最新发现：输出降低的原因之一是由空气极的劣化所导致的，而这与该空气极中在固体电解质层侧的区域存在的氧化锶的比例有关。

本发明是基于该新见解而实施的，目的在于提供一种能够抑制输出降低的燃料电池。

本发明所涉及的燃料电池包括燃料极、空气极、以及配置在燃料极与空气极之间的固体电解质层。空气极具有距固体电解质层侧的表面5μm以内的界面区域。界面区域包含由以通式ABO₃表示且在A位点含有La及Sr中的至少一方的钙钛矿型氧化物构成的主相和由氧化锶构成的第二相。界面区域的截面内的第二相的面积占有率为0.05％～3％。

根据本发明，能够提供可以抑制输出降低的燃料电池。

附图说明

图1是表示燃料电池的构成的截面图。

图2是界面区域截面的背散射电子图像。

图3是表示图2的图像解析结果的图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。在以下的附图记载中，对相同或类似的部分赋予相同或类似的符号。但是，附图是示意图，各尺寸的比率等有时与实际的尺寸比率不同。

(燃料电池10的构成)

参照附图，对燃料电池10的构成进行说明。燃料电池10是所谓的固体氧化物型燃料电池(SOFC：Solid Oxide Fuel Cell)。燃料电池10可以采用纵向条纹型、横向条纹型、燃料极支撑型、电解质平板型、或者圆筒型等形态。

图1是表示燃料电池10的构成的截面图。燃料电池10包括：燃料极20、固体电解质层30、阻隔层40以及空气极50。

燃料极20作为燃料电池10的阳极起作用。如图1所示，燃料极20具有燃料极集电层21和燃料极活性层22。

燃料极集电层21为气体透过性优异的多孔质体。作为构成燃料极集电层21的材料，可以使用目前SOFC的燃料极集电层中所使用的材料，例如可以举出：NiO(氧化镍)-8YSZ(被8mol％的三氧化二钇稳定化的氧化锆)、NiO‐Y₂O₃(三氧化二钇)。燃料极集电层21包含NiO的情况下，在燃料电池10的工作中，NiO的至少一部分可以被还原为Ni。燃料极集电层21的厚度可以为例如0.1mm～5.0mm。